Земледелие

И. В. Дюрягин

ЗЕМЛЕДЕЛИЕ

С основами почвоведения и агрохимии

Учебное пособие

Для студентов экономического факультета

Курган - 1997

Министерство сельского хозяйства и продовольствия

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Департамент кадровой политики и образования

Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева

ЗЕМЛЕДЕЛИЕ

Для студентов экономического факультета

Курган, 1997

Учебное пособие содержит краткие рекомендации по самостоятельному выполнению лабораторных занятий курса «Земледелие с основами почвоведения и агрохимии». При разработке пособия учтены почвенно-климатические условия Зауралья, новые направления в развитии ландшафтного земледелия, экологическая  обстановка в регионе.

Составитель: Дюрягин И.В., доктор сельскохозяйственных наук, и.о. профессора КГСХА.

Рецензенты: Голощапов А.П., доктор сельскохозяйственных наук, профессор КГУ

Кириллов Ю.И., профессор КГСХА.

Одобрено и рекомендовано к печати методической комиссией агрономического факультета/протокол № 10 от 14 февраля 1997 г./

КГСХА, 1997

Введение

Превращение кинетической энергии солнца в потенциальную энергию вещества - главная особенность сельскохозяйственного производства, отличающая его от других видов производства. Это превращение совершается в зелёном растении, которое связывает космические источники энергии с протекающими на Земле жизненными процессами.

          Степень использования растениями энергии солнца зависит не только от размеров занимаемой ими территории, правильного подбора и соотношения возделываемых растений, но и от обеспеченности растений другими факторами жизни (вода, воздух, элементы питания и т.д.), которые растения получают, как правило, через почву и из приземного слоя атмосферы.

          Таким образом, продуктивность любого биоценоза и агрофитоценоза должна рассматриваться комплексно, системно, с учётом всех факторов, определяющих эту продуктивность: климат - почва - удобрения - технологии - биогенетический потенциал культур.

Литература:

Воробьев С.А.     Земледелие с основами почвоведения и агрохимии. - М.: Колос, 1973.

Егоров В.П.         Почвы Курганской области. - Курган, 1995.

Каюмов М.К.       Программирование урожаев сельскохозяйственных культур. - М.: ВО Агропромиздат, 1989.

Кузнецов П.И.     Агроклиматические ресурсы Зауралья и их использование для получения высокого урожая зерновых культур. - Омск, 1994.

Дюрягин И.В.      Теоретические основы и практические приёмы повышения продуктивности агрофитоценозов Зауралья. - Омск, 1996.

Глава I.

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).

Таблица 1.

Агроклиматические показатели по зонам Зауралья

Таблица 2.

Основные почвы Зауралья

Таблица 3.

Глава II.

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).

Глава III.

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 состав. 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. 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, îí 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, íàñûùåííûå.  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 S может 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 ñîëåâûõ 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 äëÿ 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. 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.

Ãèãðîñêîïè÷åñêàÿ  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   (ÂÇ).  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.

Êîëè÷åñòâî âîäû, êîòîðóþ почва прочно удерживает, а растения  не могут использовать, составляет мертвый запас воды. 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 âåñîâûõ 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 — застойный тип.

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, â чернозёмах около 1 т с 1 га. Поэтому система удобрения почвы и севооборота должна строиться таким образом, чтобы запасы гумуса в почве не истощались.

Таблица 6.

Запасы гумуса и общего азота в почвах

(по И. В. Тюрину и А. В. Соколову).

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 (табл. 6).

Таблица 7.

Шкала обеспеченности почв доступными фосфатами (в мг на 100 г почвы)

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. Соотношение различных форм калия в почвах приведено в таблице 7.

Таблица 8.

Формы калия в подзолистых и черноземных почвах  (в мг К2О на 100 г почвы) (по В. У. Пчёлкину) 

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.

Таблица 9.

Шкала обеспеченности почвы доступным калием

(в мг КО на 100 г почвы)

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 (табл. 10).

Таблица 10.

Шкала обеспеченности почв обменным магнием *

Сера. В дерново-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.

Подзолистые почвы 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 глеевый горизонт (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.                                   

Солончаки содержат 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 À2 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 пойма образуется 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-глеевые пойменные 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 поймы преимущественно 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. Мелиоративные включают прежде всего лесо­посадки: насаждения по берегам рек, озер, каналов» оврагов, поле­защитные лесонасаждения, создание куртин на водоразделах.

Агротехнические меры борьбы с эрозией рассматриваются в главе

Глава IV.

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 зернопаровая система 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.

Таблица 10

Классификация систем земледелия

Таблица 11

Некоторые системы земледелия в разных зонах РСФСР

на современном этапе

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.

Ротация в 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 химического порядка заключаются в том, что разные группы сельскохозяйственных культур отличаются неодинаковым выносом питательных веществ и различной способностью  их усвоению из почвы и удобрений.

2. Причины физического порядка 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 биологического порядка 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 экономического порядка 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 специальных севооборотах 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.

.

Таблица 12

Типы и виды севооборотов

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).

Глава V

 СОРНЫЕ РАСТЕНИЯ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМИ

Растения, не возделываемые человеком, но засоряющие сель­скохозяйственные угодья, называют сорняками. Сорняков очень много, только на территории рсфср их насчитывается около 1,5 тыс. видов. Культурные растения других видов и сортов, произ­растающие в посевах сельскохозяйственных культур, называют засорителями. Например, засорителями являются озимая рожь в   посевах  озимой   пшеницы, овес в посевах   пшеницы и т. д.

ВРЕД, НАНОСИМЫЙ СОРНЯКАМИ      

Сорняки наносят огромный вред сельскому хозяйству. Менее требовательные к условиям произрастания, они опережают куль­турные растения в росте и развитии. Поглощая влагу, питатель­ные вещества, солнечный свет, сорняки резко снижают урожай, затрудняют уборку полевых культур, их обмолот, ухудшают ка­чество продукции. Они способствуют размножению вредителей и распространению болезней   сельскохозяйственных   расте­ний.

Многие сорняки являются вредными и даже ядовитыми для сельскохозяйственных животных и человека. Пыльца амброзии и полыни вызывает аллергические заболевания. Примеси горчака ползучего, лютика едкого, хвоща полевого в сене и в пастбищном корме могут вызвать отравление животных. Донник лекарствен­ный, чеснок, полынь горькая придают неприятный вкус молоку и маслу. Зерно с примесью семян белены, куколя, плевела одуряю­щего, горчака ядовитого делают продукты переработки зерна и корма непригодными для человека и животных.

С сорняками трудно бороться, так как от культурных расте­ний они отличаются очень высокой плодовитостью, длительным сохранением всхожести семян, разнообразием способов распрост­ранения, способностью к вегетативному размножению, более ран­ним созреванием семян.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ СОРНЯКОВ

Сорные растения делят по их биологическим признакам: спо­собу питания, продолжительности жизни, способу размножения. По способу питания сорняки разделяются на паразитные (незеленые растения) и непаразитные (зеленые растения) (табл. 12).

Паразитные'   сорняки — это растения, утратившие   способ­ность к фотосинтезу и питающи­еся за счет растения-хозяина. Стеблевые паразитные сорняки присасываются к стеблю расте­ния-хозяина. К ним относятся повилики (Cuscuta): клеверная, льняная, полевая. Кор­невые паразитные сорняки присасываются к корням растения-хозяина — это заразихи  (Оrо-banche) подсолнечниковая, коно­пляная, капустная.

Полупаразиты — это сорняки, не утратившие способности к фо­тосинтезу, но питающиеся за счет растения-хозяина. К ним отно­сятся погремок большой, иван-да-марья, зубчатка, мытник бо­лотный и др.

Все непаразитные сорняки де­лят на малолетние и многолет­ние.

Таблица 13

Классификация сорных растений (А. И. Мальцев, 1926)

Малолетние сорняки

Эфемеры. Растения с очень коротким периодом вегетации (45 - 60 дней), способные давать за сезон несколько поколений. Наи­более распространенным видом является мокрица, или звездчатка средняя (Stellaria media) из семейства Гвоздичные, произра­стающая в сырых местах. Это злостный сорняк овощных и даже яровых зерновых культур. Одно растение образует 15—25 тыс. семян. Семена мелкие, сохраняют жизнеспособность в почве в течение нескольких лет, но с большой глубины не прорастают. Осенние всходы перезимовывают.

Яровые сорняки. Бывают ранние и поздние. Первые всходят весной и заканчивают вегетацию до созревания культурных расте­ний, вторые развиваются и созревают в послеуборочный период. Яровые сорняки дают одно поколение в год. Всходы, появив­шиеся осенью, гибнут при зимовке. Наиболее опасный яровой сорняк—овсюг обыкновенный (Avena fatua)  Засоряет зерновые культуры. Семена его легко осыпаются, но плохо от­деляются, особенно от семян ячменя, овса. Кроме него, в посевах распространены: торица полевая (Spergula arvensis), горец раз­весистый (Polygonum lapathifolium), редька полевая (Raphanus raphanistrum), марь белая (Chenopodium album).

Из поздних яровых широко встречаются: щирица обыкновен­ная (Amaranthus retroflexus), щетинник (мышей) зеленый (Seta-па viridis), курай (Salsola rutenica), куриное просо (Echinochloa crusgalli).

Зимующие сорняки. Это малолетние сорняки, заканчивающие вегетацию при ранних весенних всходах в том же году, а при поздних всходах способные зимовать в любой фазе роста. Встре­чаются в посевах озимых и яровых культур. Наиболее широко распространены из них пастушья сумка (Capsella bursa pastoris), ярутка полевая (Thiaspi arvense), вйсилек синий (Centaurea су an us) и др.

Озимые сорняки. Растения, нуждающиеся для своего развития в пониженных температурах зимнего сезона независимо от срока прорастания. Они всходят осенью, зимуют в виде розетки. дают семена только на следующий год. К этим сорным растениям относятся: костер ржаной (Bromus secalinus), костер полевой (В. arvensis), метла полевая (Арега Spica Venti).

Семена костра попадают в семена ржи и часто засоряют ее посевы в Нечерноземной и Центрально-Черноземной зонах.

Двулетние сорняки. Растения, для развития которых требуется два полных вегетационных периода. К ним относятся: донник желтый (Melilotus officinalis), донник белый (М. albus), белена черная (Hyoscyamus niger), чертополох поникший (Carduus nutans), резак обыкновенный (Fulcaria vulgaris).

Донник как сорное растение распространен на Украине, Се­верном Кавказе и в Нечерноземной зоне. Поедаемый животными в большом количестве, он может вызвать болезненные явления. Белена—засоритель мака

Многолетние сорняки

Многолетние сорняки—это растения, произрастающие не­сколько лет и неоднократно плодоносящие за свой жизненный цикл, размножающиеся семенами и вегетативными органами. Од­ни размножаются преимущественно семенами, другие—в основ­ном вегетативно.

Стержнекорневые сорняки. Эти сорняки развивают мощный стержневой корень, проникающий в почву до 1,5—2 м, который,, расщепляясь, .может давать новые растения. Размножаются се­менами. К ним относятся: полынь горькая (Artemisia absinthium), одуванчик обыкновенный (Taraxacum vulgare), щавель конский (Rumex acetosa), короставник (Knautia arvensis), свербига вос­точная (Bunias orientalis).

Наиболее опасна полынь горькая, при поедании ее скотом мо­локо и молочные продукты приобретают горький вкус.

Мочковэтокорневые сорняки также размножаются семенами. Представители:, лютик åäêèé (Ranunculus acer) и  подорожник большой (Plan      tago major). Они засоряют  посевы многолетних трав, сады, придорожные   полосы.

Среди многолетних сорняков преимущественно вегетативного   размножения различают несколько типов: дерновые, образующие плотный куст (белоус, щучка дернистая), луковичные (лук полевой), клубневые (чистец болотный), ползучие (лапчатка гусиная), корневищные, корнеотпрысковые.

Последние две группы объединяют  наибольшее  количество злостных сорняков.

Корневищные сорняки Эти сорняки размножаются преимущественно с помощью Наиболее известные среди  них следующие.

Пырей ползучий (Agropyrum repens) встречается повсеместно, Корневища его размещаются в почве на глубине 6—12 см, дости­гают 100 см длины. Молодые корневища появляются в начале лета, живут 12—16 месяцев. Почки прорастают в течение теплого периода весной и осенью. Будучи злостным сорняком на полях, пырей на природных сенокосах представляет собой высокоценное кормовое растение.

В посевах многолетних трав пырей ползучий вытесняет другие злаки.

В засушливой зоне пырей уступает место острецу (Agropyrum ramosum). Корневища его расположены на глубине 15—20 см. Распространен в засушливой зоне степной полосы европейской части СССР, Сибири и Северного Кавказа. Длина всех горизон­тальных корневищ у одного растения 100 м и больше. Корневища живут 2—3 года.

Свинорой (Cynodon dactylon) засоряет поля, сады и виноградники  во влажных районах Украины, Молдавии, Северного Кав­каза, Закавказья, встречается в Средней Азии.

Гумай (Sorghum halepense)—злейший сорняк орошаемых районов Средней Азии, Крыма, Закавказья. Засоряет посевы про­пашных культур.

Хвощ полевой (Eguisteum arvense) встречается повсюду в Не­черноземной и отчасти в Черноземной зоне. Корневища прони­кают в почву на глубину нескольких метров. Побеги могут отра­стать с глубины 30—50 см.

Корнеотпрысковые сорняки . Эта группа сорняков размножается преимущественно вегетативно. Их корни в глубине почвы дают несколько ярусов отпрысков, из которых образуются подземные побеги и корневая система. Корнеотпрысковые сорня­ки произрастают в посевах всех полевых культур и на чистых парах. Чаще всего растут очагами.

К наиболее злостным корнеотпрысковым сорнякам принадле­жат: вьюнок полевой (Convolvulus arvensis) и осот полевой, или желтый (Sonchus arvensis), а также бодяк полевой (Cirsium ar­vense), сурепка обыкновенная (Barbarea vulgaris), молочай лоз­ный (Euphorbia virgata), горчак розовый, или ползучий (Acrop-tilon repens), щавелек (Rumex acetosella), молокан (Mulgedium tataricum).

Вьюнок полевой—трудно пскоренимый сорняк. Он распространен повсеместно, кроме Севера. Размножается и семенами. Корни проникают в глубь почвы на 1,5 м. Повсюду произрастает и осот полевой. С вьюнком и осотом необходимо вести постоян­ную борьбу. В Нечерноземной зоне наибольший вред приносят осот, бодяк, вьюнок, щавелек; в степных районах Поволжья, Си­бири и Казахстана—молокан, горчак.

Меры борьбы с сорными растениями разделяют обычно на аг­ротехнические, химические и биологические.

АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ БОРЬБЫ С СОРНЯКАМИ

Предупредительные меры. К ним относятся:

а) тщательная очистка посевного материала;    

б) скашивание (до обсеменения) сорняков на межах, придо­рожных полосах, пустырях, краях дорог и обочин канав, приуса­дебных участках и других необрабатываемых землях;

в) предупреждение засорения полей через навоз. Для этого засоренное зерно скармливают в дробленом и размолотом виде; солому, содержащую созревшие сорняки, перед скармливанием запаривают; навоз вывозят на поля после предварительного ком­постирования и разогревания в буртах, где многие семена сорня­ков могут потерять всхожесть;

г) сбор семян зерновых сорняков, осыпающихся на уборочные машины и остающихся в комбайне, с помощью зерноуловителей;

д) контроль карантинными инспекциями семян карантинных сорняков. К ним принадлежат разные виды амброзии, все виды стриги, горчак розовый, повилика и некоторые другие сорные рас­тения.

Истребительные меры. Приступая к борьбе с сорняками, сле­дует тщательно обследовать поля, составить карту их засорен­ности. Карты должны быть обязательно в каждом хозяйстве и через два года обновляться. Важно также выявить степень засо­ренности почвы семенами сорняков.

Для многих видов требуются специальные приемы их уничто­жения, но есть некоторые общие меры борьбы с сорными расте­ниями.

Например, для ускорения прорастания  семян сорняков широко используют боронование, прикатывание, лущение, диске-ванне. Особенно удобно проводить эти приемы на паровом поле. Для очистки полей от малолетних сорняков высевают яровые культуры в более поздние сроки. Появившиеся всходы однолет­ников перед посевом зерновых уничтожают обработкой.

Важнейший агротехнический прием борьбы с сорняками— введение севооборота. Правильное чередование культур в нем препятствует разрастанию и способствует уничтожению мно­гих сорняков. Более успешная борьба с ними ведется в чистом пару.

Жизнеспособные вегетативные органы, например корневища, уничтожают систематической обработкой полей пружинными культиваторами. Применяют также способ истощения корневищ­ных и корнеотпрысковых сорняков, основанный на систематиче­ской подрезке вегетативных подземных органов. Лучший способ борьбы с пыреем ползучим—метод удушения, предложенный В. Р. Вильямсом. Метод состоит из лущения поля. дисковыми орудиями на глубину залегания основной массы корневищ сор­няков. После такой обработки (осенью) отрезки корневищ длиной 10—20 см быстро отрастают. Как только на поверхности почвы покажутся шильца проростков пырея, поле пашут плугами с предплужниками на полную глубину. Ослабленные отрастанием отрезки, перемещенные плугом в глубокие слои почвы, погибают.

В посевах прорастающие сорняки уничтожают боронованием до и после появления всходов зерновых, картофеля, подсолнечни­ка, кормовых бобов, сахарной свеклы и других культур. Эффективный прием борьбы с сорняками в посадках пропашных культур и в широкорядных посевах проса и гречихи—обработка междурядий. Применяются и другие способы: вычесывание, вымораживание, высушивание.

Биологический метод—это уничтожение сорняков с помощью специализированных насекомых,  грибов и бактерий. Так, для борьбы с заразихой используется мушка фитомиза. Гусеницы амброзиевой совки сильно повреждают листья амброзии полыннолистной.

ХИМИЧЕСКИЕ МЕРЫ БОРЬБЫ С СОРНЯКАМИ

Химический метод—это уничтожение сорняков гербицидами. По характеру поражения растений различают гербициды сплошного и избирательного действия. Первые уничтожают все расте­ния, вторые — только определенные виды сорняков. В зависимости от природы действия на расстения избирательные гербициды де­лятся на контактные, вызывающие отмирание тканей растений в местах нанесения раствора гербицида, системные, или передви­гающиеся, которые оказывают на растение глубокое токсическое действие, проникая и в надземную часть, и в корни (табл. 14).

Таблица 14.

Важнейшие гербициды и их дозы

Глава VI

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ

ЗАДАЧИ И ПРИЕМЫ ОБРАБОТКИ

Обработка почвы—это механическое воздействие на почву рабочими органами машин и орудий, обеспечивающими создание наилучших условий для возделываемых культур. Это важное звено в системе агротехнических мероприятий.

Основными задачами обработки почвы являются:

1. Изменение строения пахотного слоя почвы и ее структур­ного состояния для создания благоприятных водно-воздушного и теплового режимов.

2. Усиление круговорота питательных веществ путем извле­чения их из более глубоких горизонтов почвы и воздействия в необходимом направлении на микробиологические процессы.

3. Уничтожение сорных растений путем провоцирования их прорастания, уничтожения всходов, подрезания отпрысков и выворачивания  корневищ на поверхность.

4. Заделка жнивья и удобрений.

5. Уничтожение вредителей и возбудителей болезней культур­ных растений, гнездящихся в растительных остатках или в верх­них слоях ночвы.

6. Коренное улучшение подзолистых и солонцеватых почв глубокой обработкой.

7. Борьба с водной и ветровой эрозией.

8. Подготовка почв к посеву и уход за растениями: выравни­вание и уплотнение поверхности почвы или, наоборот, создание гребнистой поверхности, окучивание растений и т. п.

9. Уничтожение многолетней растительности при обработке целинных и залежных земель, а также пласта сеяных многолет­них трав.

Технологические процессы при обработке почвы. Основными операциями воздействия на почву являются: оборачивание, крошение и рыхление, перемешивание, уплотнение, выравнивание. подрезание сорняков, создание борозд и гребней, сохранение стерни на поверхности почвы. Эти технологические процессы вы­полняются различными приемами и орудиями основной глубокой и поверхностной обработки почвы.

Приемы и орудия основной обработки почвы. Вспашка— прием обработки почвы, обеспечивающий оборачивание и рыхле­ние обрабатываемого слоя почвы, а также подрезание подземной части растений, заделку удобрений и пожнивных остатков. Вы­полняется она тракторными плугами Плуг состоит из лемеха, го­ризонтально подрезающего пласт снизу, отвала, крошащего, обо­рачивающего почву. К плугу придается дисковый нож, отрезаю­щий пласт по вертикали. Важная часть плуга—предплужник, устанавливаемый перед основным корпусом. При вспашке он подрезает верхнюю часть пахотного слоя на глубину 8—12 см и сбрасывает его на дно плужной борозды. Захват предплужника составляет примерно 3/4 ширины захвата корпуса. Благодаря предплужнику получается более совершенная заделка пласта и более ровная поверхность пашни. Вспашку плугом с предплуж­ником называют культурной.

Глубина вспашки отвальными плугами зависит от почвы и назначения поля, но обычно она составляет 20—22 см, а там, где позволяет мощность гумусового горизонта,— 22—24 см. Для уве­личения глубины вспашки при мелком пахотном слое используют плуги с почвоуглубителем, рыхлящим подпахотный слой на 10— 15 см, или плуги с вырезными отвалами. Углубление пахотного слоя отвальными плугами должно обязательно сопровождаться окультуриванием вынесенных наверх подпахотных слоев путем внесения органических и минеральных удобрений, извести.

В производстве наиболее распространены прицепной пятикор­пусный плуг марки «Труженик-V», а также навесные и полунавес­ные плуги ПЛН-5-35 и ПЛП-6-35. Конструкция плугов рассчи­тана на отвал пласта слева направо. Также применяются оборот­ные плуги и балансирные, которыми можно пахать без загонов, отваливая пласт то влево, то вправо.

Наряду с отвальной вспашкой существуют и другие приемы основной обработки почвы. К ним в первую очередь следует от­нести безотвальную глубокую обработку. Она не оборачивает пласт, а только приподнимает его, несколько рыхлит и подре­зает по горизонтали ( метод. Т.С. Мальцева)

В Казахстане и других районах распространения ветровой эрозии осенняя обработка почвы выполняется культиваторами-глубокорыхлителями, способными рыхлить почву на глубину до 30 см, или культиваторами-плоскорезами. При использовании плоскорезов сохраняется стерня на полях, предохраняющая по­верхность пашни от выдувания и способствующая снегозадержа­нию.

Специальные приемы обработки почвы. Для выполнения спе­циальных задач применяются:

1) двухслойная вспашка, обеспечивающая оборачивание па­хотного слоя и подпахотного горизонта путем их взаимного пе­ремещения;

2) трехслойная вспашка, обеспечивающая оборачивание и перемещение трех смежных горизонтов почвы;

3) плантажная вспашка с предплужниками и почвоуглубите­лями;

4) фрезерование;

5) обработка почвы тяжелой дисковой бороной.

Приемы и орудия поверхностной обработки. Лущение— это прием обработки почвы, обеспечивающий рыхление, частич­ное оборачивание и перемешивание почвы, а также подрезание сорняков на глубину не более 10—12 см. Выполняют его отваль­ными или дисковыми многокорпусными лущильниками.

Культивация—это прием обработки почвы, обеспечиваю­щий рыхление и перемешивание почвы, а также подрезание сор­няков.

Широко применяется для поверхностной обработки почвы весной, а также в пару. Культивация осуществляется различны­ми культиваторами. Рабочими органами у них служат плоские экстирпаторные (стрельчатые) лапы или более прочные грубберные  или пружинные. Использование тех или иных лап зависит от состояния и назначения разделываемой почвы

Боронование—прием обработки почвы, обеспечивающий рыхление, перемешивание и выравнивание поверхности почвы, а также частичное уничтожение проростков и всходов сорняков. Осуществляется этот прием различными видами борон («Зиг­заг», сетчатыми, дисковыми и др.).

Прикатывание— прием обработки, обеспечивающий уплот­нение и выравнивание поверхности поля, а также дробление глыбистой  части почвы. Прикатывают почву тяжелыми, средними и легкими катками; применяют катки гладкие, ребристые, кольча­тые в зависимости от задач и условий.

Агротехнические требования при выполнении приемов обра­ботки почвы. Для получения полного эффекта от проведения тех или иных приемов обработки почвы следует выполнять их в' не­обходимые сроки и высококачественно. Прежде всего имеет зна­чение физическая спелость почвы. Это такое состояние почвы, когда она не мажется об орудия обработки и не распыляется', не образует глыб, а хорошо распадается на мелкие структурные комочки. Спелость почвы в первую очередь зависит от ее влаж­ности. Обработку следует проводить при влажности обрабаты­ваемого слоя 50—-70% полной влагоемкости.

Все шире применяют различные агрегаты и комбинированные орудия, выполняющие несколько операций за один проход трак­тора, в целях уменьшения распыления почвы и повышения про­изводительности.

СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Сочетание тех или иных приемов обработки почвы и после­довательное их выполнение в определенные сроки составляют систему обработки почвы. Выделяют несколько систем обработки почвы. Для большей части территории нашей страны наиболее важны система обработки почвы под озимые культуры, система обработки почвы под яровые, система обработки почвы по уходу за посевами.

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ ПОД ОЗИМЫЕ КУЛЬТУРЫ

Озимые сеют в конце лета и в начале осени. Поля, выделяемые под эти культуры, могут не засеваться, а только обрабатываться. Такие поля называются чистым паром. Основная задача паровой обработки — очистка почвы от сорняков, увеличение в ней запа­сов влаги и усиление деятельности микроорганизмов для накоп­ления питательных веществ, в частности нитратов. При паровой обработке заделывают органические и минеральные удобрения для лучшего развития сельскохозяйственных культур.

Чистые пары вводят, как правило, в районах недостаточного увлажнения: под озимые—в Поволжье, на Северном Кавказе, местами в центральной полосе, а также на малоплодородных поч­вах северо-востока европейской части; под яровые—глав­ным образом в Западной Сибири, Зауралье.

Чистые пары подразделяются на черные и ранние.

В Нечерноземной зоне обработку черного пара под озимую рожь или пшеницу начинают с осени. После уборки предшест­венника, чаще всего яровых зерновых, проводят глубокую зяблевую вспашку плугами с предплужниками. Па засоренных по­лях, особенно после ржи, ей предшествует лущение. Весной поле боронуют, культивируют или лущат, затем пашут на глубину 14—16 см с заделкой навоза. Летом проводят несколько культи­ваций или лущений, а за 15—20 дней до посева озимых—пере­пашку (двойку) на 18—20 см или в засушливую погоду глубокую культивацию. Перед посевом озимых проросшие сорняки уничто­жают культивацией с боронованием.

В зонах с засушливым и полузасушливым климатом весенне-летнюю обработку чистого пара начинают с вспашки, а затем в период сухого лета проводят только поверхностные рыхления. Все приемы обработки здесь сопровождаются прикатыванием кольчатыми катками для уменьшения испарения влаги.

В зонах недостаточного увлажнения двойку пара заменяют или безотвальной глубокой обработкой, или поверхностным рых­лением почвы.

Предпосевная обработка чистого пара в большинстве случаев включает и прикатывание почвы для сбережения влаги.

Одно правило остается общим для всех зон: паровое поле не может оставаться необрабатываемым и неудобренным; так или иначе, но оно должно быть вспахано с осени (черные пары) или рано весной (ранние пары), а дальше поддерживаться в чис­том от сорняков и .рыхлом состоянии.

В Зауралье и в других зонах недостаточного увлаж­нения применяют также занятые пары. Парозанимающими в них могут быть культуры сплошного посева (вико-овсяная смесь на корм, горох на зерно, кормовой люпин, клевер первого пли вто­рого года пользования) и пропашные (картофель, кукуруза и подсолнечник на силос, кормовые бобы), Весной парозанимающие культуры сеют по возможности в ранние сроки, убирают также как можно раньше с тем, чтобы хорошо подготовить поле под озимые.

Обработка занятых паров под озимую рожь и пшеницу долж­на быть строго дифференцированная. С осени, как правило, вно­сят навоз и проводят глубокую вспашку плугом с предплужни­ками. После уборки парозанимающих культур в зоне достаточного увлажнения желательна вспашка на 16—18 см с одновременным. прикатыванием почвы тяжелыми катками и боронованием. Если между уборкой парозанимающих культур и посевом озимых стоит засушливая погода, отвальную вспашку заменяют безотвальной или дискованием с последующим прикатыванием.

В Нечерноземной зоне озимые часто размещают после кле­вера (клеверный пар). В этом случае хороший урожай их воз­можен лишь при уборке клевера в период бутонизации—начала цветения и немедленной вспашке плугом с предплужниками с по­следующим прикатыванием и поверхностной обработкой перед посевом озимых.

Сидеральные пары вводят только в зонах достаточного увлажнения. Чаще в них выращивают однолетний люпин, но в некоторых областях Нечерноземной зоны и лесостепи используют многолетний люпин и донник, которые высевают под покров пре­дыдущей зерновой культуры. В районах продолжительного лета однолетний кормовой люпин используют комбинированно: основ­ной укос на силос, а отаву запахивают. Зеленое удобрение за­пахивают не позже чем за три недели до посева озимых и обя­зательно прикатывают поле тяжелым катком.

Кулисный пар — это чистый пар, на котором высевают высо-костебельные растения кулисами для задержания снега и умень­шения ветровой эрозии. Они широко применяются в засушливых районах, где выпадает мало снега.

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ ПОД ЯРОВЫЕ КУЛЬТУРЫ

Под все культуры весеннего посева поле должно быть с осе­ни вспахано на зябь. Чем раньше проведена зяблевая обработка, тем лучше сказывается ее влияние на водный режим почвы и накопление нитратов, создаются лучшие условия для уничтоже­ния сорняков, вредителей и возбудителей болезней растений. Большое значение имеет лущение стерни, которое предшествует зяблевой вспашке.

Сочетание приемов обработки почвы осенью под яровые культуры может быть весьма разнообразным. Наиболее часто после уборки проводят лущение стерни с последующей зяблевой вспашкой. Встречается и обратный порядок: ранняя зяблевая вспашка предшествует поверхностной обработке (обработка зяби по типу полупара). В засушливых районах при появлении вет­ровой эрозии применяется также осеннее безотвальное рыхление, иногда практикуется боронование и прикатывание вспаханной почвы, пли так называемая выровненная зябь.

Глубина зяблевой вспашки определяется мощностью пахот­ного слоя. Если намечено его углубление, оно также осуществ­ляется при зяблевой вспашке. Глубина обработки почвы зависят от типа почвы погодных условий, запасов влаги в почве, характера и степени засоренности поля.

Приемы осенней обработки почвы также сильно зависят от предшественников, которыми могут быть в севообороте зерно­вые сплошного посева, многолетние травы, пропашные культуры.

Если период между уборкой культуры и замерзанием почвы продолжительный, значение лущения бесспорно. В тех же слу­чаях, когда после уборки поздно созревающих растений, напри­мер яровых зерновых, картофеля, до замерзания почвы мало вре­мени, приходится выбирать одно из двух: или провести послеубо­рочное лущение, а вспашку перенести на весну, или ограничиться одной зяблевой вспашкой. В большинстве случаев хозяйства при­меняют одну раннюю зяблевую вспашку. На полях, засоренных многолетними сорняками, особенно размножающимися вегета­тивно, отвальная вспашка является обязательным приемом.

В Нечерноземной зоне и лесостепи после уборки озимых про­водят лущение и через 1,5—-2 недели зяблевую вспашку; после уборки яровых, как правило, ограничиваются только зяблевой вспашкой. Однако на полях с высокой потенциальной засорен­ностью семенами и вегетативными органами размножения сор­няков послеуборочное лущение обязательно.

После уборки картофеля и корнеплодов в большинстве слу­чаев достаточно одной поверхностной обработки почвы. Пласт многолетних трав необходимо распахивать плугом с предплуж­ником, в засушливые годы с предварительным дискованием.

На юге страны представляется возможным осуществить це­лую систему последовательных приемов обработки почвы, назы­ваемую полупаром. В условиях Кубани при посеве сахарной свек­лы после озимой пшеницы первое мелкое лущение стерни проводят тотчас после ее уборки (в июне), второе—спустя три недели на глубину 9--10 см, третье—через три-четыре недели после второго на 12 см. Зяблевую вспашку осуществляют в октяб­ре на глубину 30 см.                              ..

В некоторых районах Оренбургской области,  Зауралье отмечено положительное значение осеннего боронования, выравнива­ния зяби после вспашки, .а также последующей ее культивации. Перед посевом яровых вспаханные с осени поля рано веской боронуют в 1—2 следа зубовыми боронами для закрытия влаги в почве. Вслед за боронованием на полях с посевом ранних яро­вых культур необходима .предпосевная культивация: на почвах легкого механического состава на глубину 6—8 см, на уплотнен­ных тяжелых на 8—12 см. Культивация всегда сопровождается

боронованием (бороны работают в агрегате с культиватором), а иногда и прикатыванием. Для культур позднего посева культи­вацию проводят в два срока, что способствует лучшему очищению верхнего слоя почвы от семян сорняков. Перед посевом корне­плодов и многолетних трав дополнительно выравнивают поверх­ность почвы боронами, при недостатке влаги проводят прикаты­вание, особенно на песчаных и супесчаных почвах.

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ ПО УХОДУ ЗА ПОСЕВАМИ

После посева надо создать условия для дружного прораста­ния высеянных семян, в этих целях часто применяют прикаты­вание почвы. Оно особенно эффективно в засушливой зоне, а так­же при посеве в сухую почву в зоне достаточного увлажнения.

Для предупреждения появления и разрушения почвенной кор­ки, уничтожения всходов сорняков, а также для прореживания излишне загущенного посева проводится боронование. Для этой цели наиболее пригодна ротационная борона, применяют и сет­чатые тракторные бороны БСО-4 и др. Особенно удобно ротаци­онные бороны использовать при обработке всходов, которые лег­ко могут быть повреждены зубовыми боронами, например всходы льна и клевера.

Боронование широко применяют до и после появления всхо­дов пропашных культур: картофеля, кукурузы, подсолнечника. В междурядьях пропашных культур в летнее время несколько раз проводят культивации культиваторами КРН-4,2 и др.

Для обработки почвы в междурядьях и в рядках широкоряд­ных посевов применяют также ротационные и пружинные бо­роны-

К приемам междурядной обработки следует также отнесши окучивание различными окучниками, обычно устанавливаемыми на раму универсального культиватора.

ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В РАЙОНАХ ВЕТРОВОЙ

И ВОДНОЙ ЭРОЗИИ

В районах ветровой эрозии почву обрабатывают безотваль­ными орудиями: глубокорыхлителями (КПГ-250), культиваторами-плоскорезами  (КПП-2,2, КПЭ-3,8), сохраняющими на поверх­ности 65—90% стерни. При уходе за парами применяют специ­альные культиваторы (КПЭ-3,8, КШ-3,6М).   Перед посевом используют особые бороны (БИГ-З), а сеют по стерне стерневыми сеялками (СЗС-2,1 и др.).

При паровой обработке в Казахстане вводят полосное раз­мещение чистых паров, при котором поле делят на полосы шириной 50 —150 м (в зависимости от механического состава поч­вы). Половину полос засевают зерновой культурой, а половину оставляют под чистым паром. Таким образом, полосы пара и зерновой культуры чередуются между собой. На следующий год их меняют местами. Там, где был пар, засевают зерновой куль­турой, а полосы из-под зерновых оставляют под чистым паром. В результате каждое поле севооборота проходит через чистый пар в течение двух лет. Полосы размещают поперек господству­ющих ветров. В некоторых случаях вводят специальные противоэрозионные  севообороты с посевом многолетних трав, также рас­полагая их полосами и соблюдая приемы противоэрозионной об­работки почвы.

В районах водной эрозии в зависимости от степени эродиро­ванности полей применяют вспашку поперек склона (при скло­нах до 2°), нарезают поперечные борозды на полях, вспаханных вдоль склона, проводят ячеистую вспашку или обвалование (пу­тем дополнительных приспособлений к плугам) и безотвальную Опашку. Залужают участки сплошь «или полосами.

Глава VII  

 УДОБРЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

Различные удобрительные средства типа золы, мергеля, ор­ганических остатков в практике возделывания культурных расте­ний использовались в течение тысячелетий. Однако лишь в кон­це XVIII—середине XIX вв. в связи с успехами в развитии есте­ственных наук стало возможным познание сущности корневого и воздушного питания растений, а следовательно, научно обосно­ванное применение удобрений.

В России выдающиеся ученые и агрономы М. В. Ломоносов (1711—1765), А. Т. Болотов (1738—1833), М. Г. Павлов (1793— 1840) и др. не только изучали причины «преизобильного раще­ния», но и активно пропагандировали способы к «исправлению недостатков почв» путем приготовления сухих и влажных туков.

В Западной Европе основополагающими в использовании удобрений явились работы французского ученого Ж. Буссенго (1802—1887),  экспериментально  доказавшего необходимость азотного питания растений и азотфиксирующую способность бо­бовых культур, а также немецкого химика Ю. Либиха (1803— 1873), высказавшего идею возврата в почву минеральных эле­ментов, взятых из нее урожаем.

Основатель первой опытной станции Дж. Лооз (Англия) в 1843 г. впервые изготовил промышленное минеральное удобрение суперфосфат, успешное применение которого вместе с селитрой из Чили, а затем и калийными солями из Германии положило начало развитию туковой промышленности.

Прообразом будущего систематического исследования дей­ствия минеральных удобрений в нашей стране явились работы великого русского химика Д. И. Менделеева. Под его руковод­ством были заложены первые географические опыты, благодаря которым выявлены условия различного действия удобрений в ев­ропейской части России.

Физиологическому обоснованию и широкой пропаганде идей минерального питания растений послужили труды крупнейшего ученого-физиолога К. А. Тимирязева (1843—1920).

Основоположником современного учения об удобрении сель­скохозяйственных культур был Д. Н. Прянишников (1865—1948). Он по праву считается создателем отечественной агрохимии— науки, основу которой составляет изучение взаимосвязей в си­стеме растение — удобрение — почва — условия внешней среды, одним из создателей отечественной индустрии по производству минеральных удобрений.

Применение удобрений является одним из основных условий интенсификации сельского хозяйства. Поэтому в нашей стране существует широкая сеть специальных учреждений, занимаю­щихся изучением действия удобрений, внедрением достижений агрохимической науки. Она включает институты Академии наук СССР, всесоюзные отраслевые, зональные институты и област­ные опытные станции Министерства сельского хозяйства, учебные вузы, а также систему специальной агрохимической службы.

Обеспечение растений питательными элементами и создание благоприятной среды для их возделывания достигаются в основ­ном за счет внесения минеральных, органических и известковых удобрений.

Применение удобрений должно не только способствовать по­лучению с наибольшим экономическим эффектом запланирован­ного урожая, но и обеспечивать непрерывное повышение плодо­родия почвы.

МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Минеральные удобрения делят на простые и комплексные. Простые удобрения содержат один питательный элемент. Комп­лексные удобрения имеют в своем составе два и более элемента питания и подразделяются на сложные, получаемые при химиче­ском взаимодействии исходных компонентов, сложно-смешанные, вырабатываемые из простых или сложных удобрений, но с до­бавлением в процессе изготовления фосфорной или серной кислот с последующей нейтрализацией, и смешанные, или тукосмеси— продукт механического смешивания готовых простых и сложных удобрений.

Азотные удобрения. Основными исходными продуктами при производстве удобрений являются аммиак (NHs) и азотная кис­лота (HN03).

Аммиак получают в процессе взаимодействия газообразного азота воздуха и водорода (обычно из природного газа) при тем­пературе 400—500° С и давления в несколько сот атмосфер в при­сутствии катализаторов. Азотная кислота получается при окисле­нии аммиака. Около 70% всех азотных удобрений в нашей стране не выпускается в виде аммиачной селитры— мочевины, или карбамида — CO (NH2)2 (46% N). Это гранулиро­ванные или мелкокристаллические соли белого цвета, легко раст­воримые в воде. Благодаря сравнительно высокому содержанию азота, неплохим при правильном хранении свойствам и высокой эффективности практически во всех почвенных зонах и на всех культурах аммиачная селитра и мочевина являются универсальны­ми азотными удобрениями. Следует, однако, учитывать ряд их специфических особенностей.

Аммиачная селитра требовательнее к условиям хранения, чем мочевина. Она не только более гигроскопична, но также и взрыво­опасна. В то же время наличие в аммиачной селитре двух форм азота — аммиачной, способной поглощаться почвой, и нитратной, обладающей большой подвижностью, допускает более широкую дифференциацию способов, доз и сроков применения в различных почвенных условиях.

Преимущество мочевины перед аммиачной селитрой уста­новлено в условиях орошения, при некорневых подкормках овощных, плодовых, а также и зерновых культур для увеличения со­держания белка. В этом случае ее вносят в виде водного раствора 0,6%-ной концентрации в период колошения и .налива зерна. Од­нако мочевина, внесенная на поверхность почвы, как правило, должна быть заделана в течение 1—2 дней. Иначе азот мочевины, в особенности на легких, нейтральных или щелочных почвах, а также на лугах и пастбищах, может быть потерян в результате улетучивания в форме аммиака. В почве скорость гидролиза мо­чевины возрастает с понижением влажности и повышением тем­пературы.

Около 10% выпуска азотных удобрений составляют аммиачная вода— NH4OH (20,5 и 16% N) и безводный аммиак— NH3 (83% N). При транспортировке, хранении и внесении этих удобрений следует принимать меры к устранению потерь аммиака. Емкости для безводного аммиака должны быть рассчитаны на давление не менее 20 атм. Потерь азота во время внесения жидких аммиачных удобрений можно избежать путем заделки на глубину 10—18 см водного и 16—20 см безводного аммиака. На легких песчаных почвах глубина размещения удобрений должна быть больше, чем па глинистых.

Аммиачный азот фиксируется почвой, и поэтому жидкие азот­ные удобрения вносят не только весной под посев яровых куль­тур и под пропашные культуры в подкормку, но и осенью под ози­мые и при зяблевой вспашке.

Достаточно широко применяется в сельском хозяйстве сульфат  аммония—(NH4)2SÎ4 (20% N), побочный продукт промышлен­ности. Это эффективное удобрение с хорошими физическими свойствами, одна из лучших форм азотных удобрений в условиях орошения. При систематическом применении сульфата аммония на дерново-подзолистых почвах возможно подкисление их.

Практическое значение из азотных удобрений имеют также аммиакаты—растворы азотсодержащих солей (аммиачной се­литры, мочевины, карбоната аммония) в концентрированном вод­ном аммиаке. Обычно это полупродукты химического производ­ства, имеющие высокую концентрацию азота (35—50%). Эти удобрения по эффективности не уступают твердым удобрениям, но требуют для перевозки емкостей с антикоррозионным покрытием. При внесении аммиакатов в почву необходимо принимать меры, исключающие потери аммиака.

В качестве азотного удобрения в сельском хозяйстве приме­няется также некоторое количество натриевой селитры — NaNO3 (15% N), кальциевой селитры—Ca(NO3)2 (15% N) и цианамида кальция—Ca(CN)2 (21% N). Это в основном отходы других от­раслей промышленности. Будучи физиологически щелочными, ука­занные формы эффективны на кислых почвах.

Нитратные формы азотных удобрений имеют преимущество как наиболее быстродействующие туки. Поэтому они с большие успехом могут применяться при подкормках.

О потребности почв в азотных удобрениях лучше всего говорят результаты местных полевых опытов, определения в почве содер­жания легкогидролизуемого азота, а также нитратов и нитрификационной  способности почвы.

Слабее отзываются на азотные удобрения культуры, возделываемые  по чистому пару, так как в нем, особенно на черноземах, в процессе нитрификации накапливается много нитратного азота. При возделывании полевых и овощных культур в севооборотах без парового поля потребность в этих удобрениях. проявляется значительно шире, они эффективны почти на всех почвах.

Все азотные удобрения повышают не только урожай сельскохо­зяйственных культур, но и качество продукции: например, в зерне возрастает содержание белка и клейковины, в кормах—сырого протеина и каротина.

Более высокие прибавки урожая от азотных удобрений обыч­но получают при внесении их совместно с фосфорными, а иногда и с калийными удобрениями (если в них нуждаются растения на данной почве).

Вносят азотные удобрения обычно в дозах от 30 до 180 кг дей­ствующего вещества на 1 га и выше. Под зерновые культуры при­меняют чаще от 30 до 90 кг азота на 1 га. Под картофель, овощи дозу увеличивают до 60—120 кг. Высокопродуктивные пастбища и ценные технические культуры получают азота 120—150 кг на 1 га и более. Считается, что на каждый килограмм азота прихо­дится не меньше 10 кг зерна дополнительного урожая или 10— 15 кг кормовых единиц другой продукции.

Фосфорные удобрения. Для производства фосфорных удобре­ний используют природные залежи фосфорсодержащих руд— фосфоритов и апатитов. В Советском Союзе богатые месторож­дения апатитов находятся на Кольском полуострове, в Хибинах; залежи фосфоритов имеются в Московской, Курской, Актюбинской и Челябинской областях, в Поволжье, на Украине, в Эстонии. Крупнейшие месторождения фосфоритов имеются в горах Каратау.

Однако запасы разведанных фосфоритных месторождений в СССР ограничивают перспективу выпуска больших количеств фос­форных удобрений, требуют экономного их использования. Основ­ным видом фосфорных удобрений является простой и двойной суперфосфат. Он составляет более 95% всех выпускаемых про­мышленностью простых туков, содержащих фосфор.

Простой суперфосфат— Са(Н2РО4)2 х Н2О+2СаSO4 (14—20% Р2О5) получают путем обработки обогащенных природных фос­фатов верной кислотой. Ñîñòàâ и качество конечного продукта во многом зависят от исходного сырья. Суперфосфат из апатитового концентрата выпускают в основном в гранулированном виде. Для улучшения физических свойств суперфосфата Каратау про­дукт подвергают обработке аммиаком для нейтрализации кислот­ности, получая аммонизированный суперфосфат (2,5% N).

У   скоренными темпами развивается производство более концентрированного фосфорного удобрения — двойного суперфосфата [Са(Н2РО4) 2 x H2O] (46% Р2О5). В условиях нашей страны курс на производство концентрированных удобрений экономически обо­снован. При использовании таких удобрений значительно снижа­ются расходы на перевозку, хранение и внесение туков.

Получают двойной суперфосфат из того же сырья, что и про­стой, но путем обработки его фосфорной кислотой Удобрение выпускается в гранулированном виде и имеет хорошие физические свойства. И тот, и другой суперфосфат по эффективности равно­ценны. Он может применяться на всех почвах и под все куль­туры.

В кислой почве растворимые фосфорные удобрения переходят в труднодоступные формы фосфатов алюминия и железа, а в поч­вах, богатых известью, —в трёхкальциевые фосфаты также трудно  доступные растениям. Эти процессы снижают коэффициент использования фосфорных удобрений. При низкой обеспеченности почв фосфором и внесении малых доз, особенно при смешивании их со всем пахотным горизонтом, можно не получить желаемого результата от фосфорных удобрений. В почвах с высоким содер­жанием фосфора опасность перехода фосфатов в труднодоступ­ное состояние уменьшается. На почвах с малым содержанием подвижных фосфатов основную часть дозы фосфорных удобрений вносят под глубокую обработку почвы во влажный слой, напри­мер с осени под вспашку, а часть применяют локально в рядки, лунки и борозды. При рядковом внесении фосфаты имеют мень­ший контакт с почвой и ближе располагаются к корням расте­ний в ранний период их развития. Особенно высокие прибавки от местного применения получают на почвах, бедных подвижным фосфором.

Для локального внесения гранулированных удобрений под сахарную свеклу, зерновые, зерновые бобовые, просо, кукурузу, картофель в дозах 10—20 кг Р2О5 на 1 га используются комбини­рованные сеялки или сажалки. Возможно и смешивание гранул хорошего качества с семенами зерновых перед посевом.

В зоне дерново-подзолистых почв важным источником фосфора является фосфоритная мука. Она нерастворима в воде и для боль­шинства растений доступна только при определенной кислотности почвы, достаточной для ее разложения. Так, в сильнокислых дерново-подзолистых, а также в серых лесных почвах и оподзо­ленных черноземах фосфор из фосфоритной муки постепенно пе­реходит в усвояемые для растений формы. Чем кислее почва и меньше ее насыщенность, тем вероятнее высокое действие фосфо­ритной муки.

Люпин, гречиха, эспарцет, горчица особенно хорошо усваива­ют фосфор этого удобрения. Неплохо усваивают его также озимая рожь, клевер, горох, несколько хуже — яровые зерновые, карто­фель. Считается, что каждый центнер фосфоритной муки равноценен по эффективности 50—75 кг и более растворимых фосфор­ных удобрений, например суперфосфата.

Применяют фосфоритную муку в паровых полях под озимые, а также под клевер и горох, на севере под лен и другие культуры. Вносят ее с осени под зяблевую вспашку, или летом в чистом па­ру, или весной при более глубокой обработке почвы. Высокий и длительный эффект от фосфоритной муки на кислых почвах по­лучают при внесении ее в высоких дозах (500—700 кг PgO3 на 1 га). Эффективность фосфоритной муки значительно повышается пр, и размоле ее до частиц менее 0,1 мм. Однако при этом резко ухудшаются условия ее внесения. Пыление фосфоритной муки уменьшают путем грануляции или смешивания с хлористым ка­лием.

В меньших объемах в качестве фосфорных удобрений применя­ют мартеновские шлаки металлургических заводов (8—12% Р2О5) •и термофосфаты: плавленый магниевый фосфат (20% ^205), обесфторенный фосфат (28—32% Р2О5), получающиеся из фосфоритом и апатитов сплавлением с различными добавками. Обесфторенный фосфат используется в основном в качестве кормовой добавки. Хотя фосфорные соединения этих удобрений нерастворимы в воде, на дерново-подзолистых почвах они не уступают по эффективности суперфосфату. В зоне черноземов действие их будет ослаблено.

Калийные удобрения. Калийные удобрения получают из калий­ных руд природных месторождений. В Советском Союзе сосредо­точены богатейшие залежи калийных солей. Наибольшие запасы калия имеет Верхне-Камское месторождение, на базе которого работают и вновь строятся калийные комбинаты в Соликамске и Березниках. Кроме того, разрабатываются запасы калия в Бе­лоруссии (Солигорск), в прикарпатской части Украины. Открыты залежи солей калия в Средней Азии, Закавказье, Казахстане. '   Основным сырьем для получения калийных удобрений служат пласты сильвинита в Верхне-Камском месторождении и в Бело­руссии. Сильвинит—это смесь солей хлористого калия и хлори­стого натрия. Технология его переработки в калийное удобрение заключается в освобождении от балласта—хлористого натрия и многочисленных примесей путем растворения и кристаллизации при соответствующих температурах и концентрациях, а также ме­тодом флотации.

Хлористый калий—КС1 (60% К2О)—соль, хорошо раствори­мая в воде. Это самое распространенное калийное удобрение. Хлористый калий составляет более 90% всех источников калия для растений в различных удобрениях, в том числе и сложных.

Разработка новых технологических процессов с получением крупнозернистого продукта, обработка специальными добавками позволили свести к минимуму слеживаемость хлористого калия при хранении и значительно упростить весь цикл транспортировки удобрения от завода до поля.

В небольшом количестве продолжается выпуск также смешанных калийных солей, главным образом 40%-ной калийной соли, которую приготовляют, смешивая хлористый калий с неперера­ботанным молотым сильвинитом.

В процессе переработки сопутствующего сильвиниту минерала карналита получают удобрение электролит (44% К2О, 3% Mg0).

Продуктами переработки прикарпатских калийных месторождений являются удобрения, содержащие в своем составе сернокис­лый калий и сернокислый магний и в меньшем количестве хлори­стый калий. Это прежде всего калимагнезия (30% К2О, 11% Mg0), калийномагниевый концентрат (18,5% К2О, 6% Mg0), сернокис­лый калий (46% К2О), а также каинит (10% К20, 5% Mg0) и ка­лийные соли на его основе. Все эти удобрения имеют хорошие физические свойства. Они подлежат длительному хранению и сме­шиванию с другими туками.

В незначительном количестве сельское хозяйство получает не­сколько видов.  бесхлорных удобрений—побочных продуктов раз­личных производств. Это сульфат калия — отход алюминиевой промышленности Закавказья, порошковидное удобрение с хоро­шими физическими свойствами. Поташ—К2СО3 (57—64% К20) — щелочное, сильно гигроскопическое удобрение, отход переработ­ки нефелина. Цементная пыль (10—14% К2О), конденсируемая на некоторых цементных заводах, универсальное удобрение для кислых почв с неплохими физическими свойствами.

Результаты многочисленных полевых опытов показывают, что опасность применения хлорсодержащих солей и прежде всего хлористого калия в значительной степени преувеличена. Во вся ком случае она значительно уменьшается по мере окультуривання почвы. На зерновых, злаковых травах, большинстве овощных культур, силосных культурах хлористый калий является наиболее эффективной формой калийного удобрения. На сахарной свекле и кормовых корнеплодах, культурах, отзывчивых на натрий, лучше действуют низкопроцентные смешанные соли калия.

Установлено, что при систематическом применении хлорсодер­жащих калийных удобрений снижается содержание крахмала в клубнях картофеля, ухудшаются свойства курительных сортов табака, в некоторых районах качество винограда, а также урожай некоторых крупяных культур, в частности гречихи. В этих случаях следует отдавать предпочтение сернокислым солям или чередо­вать их с хлористыми. Важно учитывать также, что хлор, внесен­ный в составе удобрений с осени, практически полностью вымыва­ется из корнеобитаемого слоя почвы.

Все калийные удобрения можно вносить в почву отдельно пли в смеси с другими туками. При повышенной влажности их смеши­вают не раньше чем за 1—2 дня до внесения. Обычно дозы ка­лийных удобрений под зерновые, лен, травы составляют 45—60 кг К20 на 1 га; под картофель, кукурузу, овощи эти дозы могут быть удвоены и утроены в зависимости от потребности культуры в конкретных почвенных условиях и доз сопутствующих удобрений. На почвах, менее обеспеченных обменным калием, получив­ших в достаточном количестве другие питательные вещества, действие калийных удобрений сильнее. Одни калийные удобрения применяют лишь на некоторых разновидностях торфяных почв, богатых азотом и фосфором. Влияние калия усиливается с извест­кованием. В севообороте с культурами, выносящими много калия (картофель, сахарная свекла, клевер, люцерна, корнеплоды), по­требность в нем и эффективность его выше, чем в севооборотах лишь с зерновыми культурами. На фоне навоза, особенно в год его внесения, эффективность калийных удобрений снижается.

Коэффициент использования калия из калийных удобрений ко­леблется от 40 до 80%, в среднем в год внесения может быть при­нят 50%. Последействие калийных удобрений проявляется 1—2 года, а после систематического применения более длительный срок.

В большинстве случаев для оптимального питания сельскохо­зяйственных культур в обычных почвенных условиях требуется несколько элементов. Поэтому агротехнически удобно и экономи­чески выгодно применять питательные вещества в определенном комплексе. При этом снижаются затраты и, что особенно важно для быстрого проведения весенних полевых работ, сокращается время на приготовление и внесение удобрений. В перспективе на­мечено не менее 50% потребляемых туков использовать в виде комплексных удобрений.

Сложные удобрения. Основными видами сухих сложных удобрений, которые выпускает химическая промышленность, яв­ляются: аммофос, нитрофоски, нитрофос. нитроаммофоска. калий­ная селитра, а жидких—комплексные удобрения (ÆÊÓ на основе  ортофосфорной и суперфосфорной кислот. Все эти удобрения получены в процессе химического взаимодействия исходных ком­понентов.

Более половины сложных удобрений в нашей стране представлено  аммофосом (NH4H2PO4) с соотношением N: P2O5: K2O  12:50:0 Получают его в процессе нейтрализации аммиаком про­дукта взаимодействия апатита или фосфорита с фосфорной кис­лотой. Фосфор этого тука целиком растворим в воде. Аммофос не только высокоэффективное концентрированное удобрение на всех почвах и для всех культур, но это также идеальный полу-продукт для организации производства смешанных удобрений с заданным соотношением питательных веществ. Он обладает хоро­шими физическими свойствами как в гранулированном, так и в по­рошковидном состоянии, малогигроскопичен и поэтому не слежи­вается и хорошо высевается. Смеси на основе аммофоса со всеми простыми удобрениями выдерживают длительное хранение. Еще более концентрированным удобрением является диаммофос — (NH4)2HPO4 (21: 53: 0). В незначительных количествах он про­изводится как кормовая добавка.

Д. Н. Прянишников еще в 1908 г. предложил разлагать фосфорит не серной кислотой, как при производстве суперфосфата, а азотной для получения азотно-фосфорного удобрения. Практичен ское воплощение эти идеи нашли спустя полвека, после преодоле­ния многих технических трудностей.

Наиболее распространенным продуктом азотнокислого разло­жения фосфатного сырья с добавлением хлористого калия являет­ся нитрофоска (12: 12: 12). Около 60% фосфора в нитрофоске содержится в виде водорастворимых форм. Это важно учитывать при применении ее на бедных фосфором почвах. В большинстве других случаев нитрофоска благодаря отличным физическим свойствам, удобству в обращении находит широкое применение во всех зонах страны. В районах с низкой потребностью в калии используют нитрофос (20: 20: 0), получающийся при том же тех­нологическом процессе, но без добавления хлористого калия.

В процессе нейтрализации аммиаком фосфорной кислоты с до­бавлением аммиачной селитры получают нитроаммофос (23: : 23: 0), а при добавлении хлористого калия—нитроаммофоску (18: 18: 18). Фосфор в этих удобрениях полностью водорастворим. Эти перспективные удобрения практически без ограничений в гео­графии применения. Следует учитывать только, что на почвах с повышенным содержанием фосфатов внесение высоких доз нитроаммофоски  и нитрофоски может привести к нерациональному ис­пользованию фосфора.

Выпуск в гранулированном виде всех указанных выше форм сложных удобрений значительно упрощает применение их не толь­ко вразброс, но и в рядки с семенами или в борозды с клубнями.

Широкое применение в овощеводстве находит безбалластное удобрение калийная селитра (13: 0: 46). Это белый кристалличе­ский порошок, обладающий малой гигроскопичностью и хорошо растворимый в воде, может применяться самостоятельно и в сме­си с другими удобрениями.

Химической промышленностью освоено и постоянно наращивается  производство нескольких марок растворина, комплексного, без осадка растворимого в воде—удобрения для— защищенного грунта. Выпускаются эти удобрения с соотношениями N:P2O5:  K2O =10: 5: 20: 6 (MgO); 20: 16: 10.

В последние годы все большее распространение в сельском хозяйстве находит применение жидких комплексных удобрений (ЖКУ), которые получают путем нейтрализации аммиаком фос­форной кислоты (ортофосфорной или полифосфорной). Они могут иметь различное количество и соотношение питательных веществ. Например, в ЖКУ на ортофосфорной кислоте при соотношении N: P2O5: 1 суммарное количество питательных веществ может ко­лебаться от 27 (прозрачный раствор) до 40% (суспензия). ЖКУ на полифосфорной кислоте содержит 44% питательных веществ (10: 34: 0). Жидкие комплексные удобрения позволяют полностью механизировать трудоемкие процессы по погрузке, разгрузке и внесению в почву. Они не содержат свободного аммиака, поэтому их можно разбрызгивать по поверхности почвы с последующей заделкой, а также вносить местно в рядки.

Сложно-смешанные удобрения (ССУ). Их получают мокрым смешением готовых односторонних удобрений и полупродуктов, а также фосфорной и серной кислот с одновременной нейтрали­зацией смесей газообразным аммиаком или аммиакатами. В удоб­рениях с соотношением N: Р2О5 : К2О = 1: 1: 1 на основе просто­го суперфосфата сумма питательных веществ составляет около 33%, на основе двойного суперфосфата—42—44%. На основе фосфата аммония аммиачной селитры и хлористого калия можно получить комплексные удобрения с любым соотношением азота, фосфора и калия при общей сумме питательных веществ до 58%. В настоящее время освоено производство семи марок ССУ —1: 1: 1; 0: 1: 1: 1: 1: 1, 5; 0: 1: 1,5; 1: l, 5: l; l: l, 5: 0; 1: 2: 2.

Смешанные удобрения. Эти удобрения получают путем меха­нического смешения готовых гранулированных или порошковид­ных туков. В результате можно с использованием относительно простого оборудования быстро получить тукосмесь с неограничен­ным диапазоном соотношения питательных веществ, что имеет большое значение в зонах интенсивного применения удобрений. Непрерывное улучшение качества выпускаемых удобрений значи­тельно расширяет возможности сухого тукосмешения.

Так, гранулированный стандартный суперфосфат и неслежива­ющийся хлористый калий в нормальных складских условиях могут храниться до 10 месяцев. Добавление к такой смеси азотного компонента, в особенности аммиачной селитры, приводит к слеживанию  и снижению сыпучести. Однако при добавлении моче­вины удобрение с соотношением 1: 1: 1 может быть заготовлено за б—6 дней до внесения. Наилучшим компонентом тукосмесей яв­ляется аммофос. Смеси на его основе хранятся насыпью в склад­ских условиях до 4 месяцев.

Удобрения, содержащие микроэлементы. Эти удобрения могут быть как простые, так и комплексные. Эффективность микроэле­ментов в значительной степени зависит от количества их в до­ступной форме в почве и от биологических особенностей сельско­хозяйственных культур.

Чаще всего возникает необходимость в применении бора. Урожай корней сахарной и кормовой свеклы, овощных и плодо­во-ягодных культур, семян льна, клевера, овощей в значительной степени зависит от содержания этого элемента в почве. Количест­во бора возрастает при систематическом внесении навоза и падает при известковании почвы. Универсальным источником бора яв­ляется борная кислота (2,5% В). Ее используют для опрыскива­ния или опудривания семян, а также для корневой подкормки растений. Для внесения в почву промышленностью выпускается обогащенный бором простой (22% Р2О5, 0,2% В) и двойной (45% Р2О5, 0,4% В) суперфосфат. В отличие от обычных фосфорных удобрений его окрашивают в голубовато-синий цвет. Намечается

производство борсодержащей нитроаммофоски. Широкое распро­странение получило бормагниевое удобрение (14% В, 19% Mg). Борные удобрения вносят в почву в дозе 0,5—1,0 кг бора на 1 га. При обработке семян или опрыскивании это количество в расчете на 1 га уменьшается в 5—7 раз.

Молибден применяют главным образом на неизвесткован­ных подзолистых почвах под бобовые: клевер, люцерну, бобы, го­рох, вику. На почвах с низким содержанием молибдена урожай этих культур повышается на 25—50%. Молибден улучшает развитие  клубеньковых бактерий повышает содержания â—растениях белка и сахара. Молибден оказывает также положительное влияние  на урожай льна, сахарной свеклы, овощных растений. Основ­ное молибденсодержащее удобрение — молибденовокислый аммоний  (52% Мо). Применяют его в виде корневой подкормки или для обработки семян перед посевом. Для опудривания или опрыс­кивания семян перед посевом молибденовокислого аммония тре­буется примерно 50 г на гектарную норму семян. Семена обраба­тывают молибденом перед посевом совместно с протравливанием или с нитрагинизацией.

Выпускают также молибденизированный суперфосфат.

Марганец оказывает на черноземных почвах положитель­ное действие на сахарную свеклу, картофель, кукурузу, зерновые культуры и плодовые насаждения.

Медь высокоэффективна на осушенных торфяниках, торфоболотных  и некоторых песчаных почвах.

В качестве медных удобрений вносят медный купорос или сер­нокислую медь (25 кг на 1 га). Применяют и колчеданные (пиритные)  огарки—отходы сернокислотного производства или целлюлозно-бумажной промышленности. В этих отходах содержится 0,3—0,4% меди. Вносят их 6—8 ц на 1 га.

Цинк вносят в почву в виде сульфата цинка в дозе 2—4 кг на 1 га. Используют цинк и в растворах, содержащих 0,61—0,05% сульфата цинка, для намачивания семян. Наиболее устойчивое действие цинковые удобрения оказывают на сахарную свеклу, бо­бовые культуры, особенно на известкованных почвах.

Выпускается специальное цинкосодержащее порошковидное полимикроудобрение ПМУ-7 (25% Zn), которое применяется для допосевного внесения в почву и предпосевной обработки семян.

Кобальт применяют на легких и торфяно-болотных почвах под бобовые, сахарную свеклу, злаковые травы. Его вносят в виде сульфата кобальта в почву или поверхностно в дозе 300—350 г в год или с запасом на 3—4 года по 1—1,5 кг на 1 га.

В большом количестве растения потребляют магний. Зерно­вые выносят 10—15 кг Mg0 с 1 га; картофель, свекла, клевер в 2—3 раза больше. При недостатке магния резко падают урожаи, особенно ржи, картофеля, клевера. Обычно растения удовлетво­ряют потребность в этом элементе из почвы. Однако в почвах, слабо насыщенных кальцием, мало и магния. Особенно недостает магния растениям на легких почвах и на полях, где применя­лось аммиачные удобрения, вытесняющие из поглощающего ком­плекса магний. Потребность в магниевых удобрениях можно удов­летворить применением доломитизированных известняков или до­ломитов с высоким содержанием MgCO3. Магний можно вносить в почву в виде магнезита (МgСОз), дунита, сульфата магния. Последний под названием эпсомит выпускает Карабогазский сульфатный  завод. В этой соли содержится 1,7% MgÎ. Применяют сульфат магния из расчета 60—120 кг MgÎ на 1 га.

Источником магния могут быть и другие удобрения, в частно­сти калийные: калимагнезия, каинит, электролит.

ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ

Навоз. Значение его для удобрения сельскохозяйственных культур огромно. Советская агрохимия в оценке навоза стоит на точке зрения

Д. Н. Прянишникова, в трудах которого отчетливо выражена мысль о необходимости рационального сочетания на­воза и минеральных удобрений: «Как бы ни было велико произ­водство минеральных удобрений в стране, навоз никогда не поте­ряет своего значения, как одно из главнейших удобрений в сель­ском хозяйстве» .

В навозе находятся все жизненно важные элементы питания растений, в том числе микроэлементы, поскольку он образуется из растительных остатков, в которых все эти элементы в том или ином количестве содержатся. На этом основании навоз принято считать полным удобрением.

Вносимый в почву навоз является источником органического вещества; при систематическом использовании он увеличивает содержание гумуса в почве, улучшает ее физико-химические свой­ства: буферность, емкость поглощения.

Навоз — постоянный источник микроорганизмов, минерализущих  органическое вещество, увеличивающих содержание подвиж­ных форм азота; в 1 г хорошо перепревшего навоза находится около 90 млрд. микробов. Микроорганизмы навоза активизируют минерализующих органические процессы в других органических удобрениях, если они смешиваются (компостируются) с навозом.

Многочисленные опыты говорят о том, что навоз оказывает действие в течение ряда лет. При внесении его в первом поле се­вооборота он, как правило, повышает урожай всех последующих культур до конца 5—8-летней ротации. Считается, что от внесе­ния навоза первая культура дает 50% суммарной прибавки, вто­рая—20—30%. На легких почвах в первые годы действие навоза проявляется сильнее, но быстро затухает.

Навоз представляет собой смесь твердых и жидких экскремен­тов животных с подстилкой. Состав его зависит от вида животных,

качества кормов, качества и количества подстилочных материа­лов, а также от способа хранения.

В зависимости от количества и качества корма содержание азота в моче крупного рогатого скота колеблется от 0,23 до 0,95%; калия—от 0,62 до 1,80%. Кал крупного рогатого скота содержит 16% сухого вещества, 0,29% азота, 0,17% фосфора, 0,10% калия, 0,35% кальция.

Количество твердых и жидких выделений на голову скота в сутки колеблется в зависимости от массы животных и кормления в таких пределах:

Следовательно, крупный рогатый скот в течение года может в среднем на одну голову дать около 7 т твердых выделений и свы­ше 3 т жидких. Разумеется, при выпасе скота преобладающая часть кала и мочи теряется на пастбищах. Зато при стойловом содержании все количество выделений остается в хозяйстве.

Принято считать, что в навозе (экскременты животных+подстилка) содержится в среднем 0,5% N; 0,25% Ð2Î5; 0,6% К2О и 0,5% СаО. _что на 1 т навоза составляет 5 кг N, 2,5 кг Р2О5 6 кг К2О и 5 кг СаО. В составе навоза большинство из необходимых для питания растений микроэлементов, в частности (в г на 1 т на­воза): бора 3—5, марганца 30—50, меди 3—4, цинка 15—25, мо­либдена 0,3—0,5. Однако указанное количество питательных ве­ществ нельзя считать постоянным. Оно зависит от соотношения кала, мочи и подстилки, а также от качества хранения навоза. Очень часто именно из-за плохого хранения содержание азота в навозе снижается до 0,4%.

Наиболее распространенными подстилочными материала-ми яв­ляются: солома злаковых растений, торф верховой, мох, опилки древесные. Поглотительная способность их следующая (в %): со­лома злаков—180—300, торф верховой—900—1800, опилки дре­весные — 420—445.

Лучшим подстилочным материалом считается верховой слабо­разложившийся торф, применяемый в виде сухой крошки.

Для наиболее полного поглощения жидкости торф на подстил­ку следует брать с влажностью 30—40%. Для крупного рогатого скота его необходимо 5—6 кг в сутки, для свиней 2—3 кг, для овец 1—1,5 кг, для лошадей 3—4 кг. Низинный торф, отличаю­щийся высокой степенью разложения, слабее удерживает влагу, чем верховой, и потому для подстилки малопригоден, так как быстро насыщается жидкими экскрементами, втаптывается живот­ными и загрязняет их. Если верхового торфа нет, то можно ис­пользовать и низинный, но сверху его следует обязательно застидать слоем соломы. Низинного торфа на голову крупного рогатого скота в сутки требуется 8—10 кг.

Хорошим подстилочным материалом является солома. На го­лову крупного рогатого скота ее требуется 4—5 кг в сутки.

Для повышения водоудерживающей способности, улучшения качества навоза и удобства его удаления со скотного двора и рас­пределения по полю солому на подстилку следует использовать только в виде резки. Изрезанную солому можно вносить в каче­стве подстилки в несколько большем количестве, чем цельную. Однако применять подстилку свыше 5 кг на голову скота даже в виде резки не следует. Это приводит к получению навоза низкого качества.

Самым плохим из перечисленных подстилочных материалов являются древесные опилки. Хотя они хорошо поглощают жидкость но в них мало азота, много клетчатки, которая медленно раз­лагается в почве, а главное навоз на подстилке из опилок вызыва­ет сильное биологическое закрепление азота в почве. Такой навоз целесообразно применять в овощеводстве закрытого грунта с по­следующим (через 1—2 года) использованием его в качестве удобрения.

Выход навоза зависит от вида животных, их ж. живой массы, уровня кормления, количества и качества подстилки и от способом хранения навоза, а также от продолжительности стойлового пе­риода. Среднее количество навоза, которое может быть накоплено за один год на одно животное, составляет (в т):

Более точно выход навоза в хозяйстве подсчитывают по коли­честву подстилки и кормов. Расчет ведут по формуле:

 Н = (К/2 + П) х 4

где Н—количество навоза; П—количество подстилки; К—сухое вещество корма (все в т). Последнее делят пополам, принимая во внимание, что половина корма усваивается животными, а половина идет в навоз; коэффициент 4 вводят потому, что масса сырого навоза в 4 раза превышает массу сухого вещества, со­держащегося в нем.

Пользуются также упрощенной, но достаточно точной форму­лой В. Н. Варгина (Пермский СХИ):

Н=КП х 1,7,

где Н—количество навоза; КП—количество воздушно-сухого вещества в кормах и подстилке; 1,7—постоянный коэффициент.

Сухие корма (зерно, сено, солома) берут по их массе в на­туре. Массу сочных кормов умножают на коэффициенты: картофеля на 0,3, силоса на 0,23, зеленой травы на 0,23, корнеплодов на 0,12.

В зависимости от степени разложения изменяется и масса навоза. Так, масса 1 м куб свежего навоза 300—400 кг, уплотнен­ного 700, полуразложившегося 800, а влажного разложившегося 900 кг.

Хранение навоза—задача сложная Во время хранения надо максимально сберечь и органическое вещество навоза, предотвра­тив улетучивание в воздух азота и углекислоты и вымывание в почву азота, калия и отчасти фосфора. Биологические процессы в навозе в период хранения регулируют так, чтобы не произошло полной минерализации органического вещества. При разогрева­нии навоза до 70—90°С теряют всхожесть семена сорняков, по­павшие в него вместе с соломой и с кормами для животных.

Наиболее правильное хранение навоза достигается в навозо­хранилищах, устраиваемых в виде неглубоких котлованов, навоз­ных площадок с водоупорной, преимущественно бетонированной, поверхностью. Навоз укладывают плотно, правильными штабе­лями и в них выдерживают его в течение 3—4 месяцев, а затем 2—3 раза в год (осенью, весной, летом) вывозят на поле'

Типовое навозохранилище, рассчитанное на хранение 300 т навоза, полученного от 100 голов скота за 2,5—3 месяца, имеет дно 9 м шириной и 21 м длиной; штабель навоза укладывают высотой 1,5—2 м.

В хозяйстве могут быть и другие рациональные приемы хра­нения навоза. Например, складывают его на площадках вблизи удобряемых полей или на осушенных торфяниках, где приготов­ляется навозно-торфяной компост. 

В процессе разложения навоза различают последовательно четыре его стадии: 1) свежий, слаборазложившийся; 2) полуперепревший навоз, теряет— 25% первоначальной массы: 3) перепревший, когда подстилка разложилась и трудно отделима этой стадии он теряет 50% своей массы 4) перегной —рыхлая землистая масса. Для удобрения целесообразнее использовать навоз второй или третьей стадии хранения.

Вывозить навоз непосредственно со скотного двора на поле и использовать в качестве удобрения нежелательно. Такой навоз служит источником засорения полей семенами сорняков и в свя­зи с биологическим поглощением азота может не дать прибавки урожая.

Потери питательных веществ значительно возрастают, если разбросанный на поле навоз тут же не запахивают. В этом слу­чае он высыхает, а аммиак улетучивается. Нельзя надолго остав­лять навоз и в малых кучах, так как под влиянием высокой тем­пературы и ветра он теряет аммиак; при дождливой погоде азотистые вещества из него вымываются в почву.   Навоз в полевых севооборотах в первую очередь получают озимые или пропашные культуры; там, где озимые сеют по чистому пару, навоз вносят на паровое поле. Если озимые идут после занятого пара, то целесообразнее вносить навоз с осени под яро­вые парозанимающие культуры; навоз применяют и под яровую пшеницу, которую высевают по чистому пару. Из пропашных культур наиболее высоко оплачивают навоз картофель, сахарная свекла, кукуруза. Специализированные овощеводческие колхозы и совхозы много навоза применяют под овощные растения.

Основное условие применения навоза и других органических удобрений—полная механизация всех работ. Наиболее целесо­образным признан отрядный метод. В состав отряда обычно включаются 3—4 разбрасывателя 1-ПГУ-3,5 и РПГУ-2, 0А и один погрузчик ПБ-35, а также трактор с плугом для одновременной заделки удобрений. При комплектовании отрядов следует учи­тывать местные условия: контурность полей, качество и коли­чество навоза, производительность машин.

Бесподстилочный навоз. Создание крупных животноводческих комплексов вызвало необходимость коренного пересмотра приня­тых ранее классических методов накопления, хранения и ис­пользования навоза. В промышленном животноводстве предусмат­ривается полная механизация и автоматизация работ всего про­изводственного цикла, в том числе и наиболее трудоемкого процесса—удаления навоза. Это возможно при технологии бес­подстилочного содержания животных и получении жидкого и по­лужидкого навоза. Система использования такого навоза преду­сматривается при создании каждого комплекса с учетом природ­ных условий (продолжительности безморозного периода, типа поч­вы, рельефа местности, близости водоемов и возможности возде­лывания кормовых культур).

Четкая организация работ по удалению, хранению и внесе­нию бесподстилочного навоза не только способствует получению ценного высокоэффективного удобрения, но и определяет успеш­ное функционирование всего промышленного комплекса.

Общий выход смеси экскрементов при обычной влажности (90%) определяют по формуле:

Г = С (1- К) х 10,

где Г—годовой выход экскрементов (в т); С—сухое вещество корма (в т); К—средний коэффициент переваримости кормов.

Жидкий навоз необходимо подвергать обеззараживанию, его нельзя использовать для некорневых подкормок овощных культур. Содержание основных питательных элементов в бесподстилочном и обычном навозе существенно не различается. В равных дозах прямое действие на удобряемую культуру жидкого навоза обычно выше, а в последействии слабее, чем подстилочного навоза.

Для удаления навоза наибольшее распространение получила самотечная система. При этом хранение осуществляется путем сочетания прифермских и полевых навозохранилищ, объемы ко­торых зависят не только от размеров комплекса, но и от способа удаления навоза, путей его дальнейшего использования и времени хранения. Имеется несколько схем использования жидкого навоза.

1. Прифермское навозохранилище — цистерна — полевое навозохранилище — цистерна — разбрасыватель — поле.

2. Прифермское навозохранилище—трубопроводная сеть—дождевальная установка — поле.

3. Прифермское навозохранилище—трубопровод—полевое навозохранили­ще — цистерна — разбрасыватель — поле.

В комплекс машин, используемых для внесения навоза, вхо­дят погрузчик-измельчитель ПНЖ-250 и цистерна-разбрасыватель РЖГ грузоподъемностью 5,9 и 17 т. Для полива получила рас­пространение машина ДДН-70.

На лугах и пастбищах максимальная ежегодная доза нераз­бавленного жидкого навоза на 1 га не должна превышать 60— 80 т, под зерновые — 25—35, картофель — 40—60, кукурузу на силос — 60—80 т.

Навозная жижа. Это удобрение представляет собой жидкие выделения животных, разбавленные водой, применяемой на скот­ных дворах, атмосферными осадками. За стойловый период от каждой головы крупного рогатого скота можно собрать пример­но 2 т жижи. В среднем в ней содержится около 0,1—0,4% азота. и 0,3—0,6% калия. При плохом хранении и сильном разбавлении количество азота и калия уменьшается.

Навозная жижа—ценное азотно-калийное удобрение. Вся на­возная жижа, не поглощаемая подстилкой, должна улавливаться в жижесборники и по мере накопления расходоваться на удоб­рение, или для поливки навоза или торфа в хранилищах, или для приготовления компостов. При удобрении навозной жижей лу­гов, овощных и технических культур ее разбавляют в 2—3 раза и вносят автожижеразбрасывателями (АНЖ-2) и другими при­способлениями и тотчас заделывают.

Птичий помет очень ценное удобрение, что видно из среднего состава куриного помета (в % на сырое вещество):

Помет можно сушить и молоть. Питательных веществ в вы­сушенном помете примерно в 2 раза больше, чем в сыром.

В среднем за год получается помета от одной курицы 5—6 кг, утки 8—9, гуся 10—II кг. От каждой тысячи кур хозяйство мо­жет иметь 5 т сырого помета, в котором содержится 75 кг N, 90 кг Р2О5, 45 кг К2О, 150 кг CaO+MgO.

Азот в свежем птичьем помете находится в устойчивой форме. При длительном хранении влажного помета азот из него может Легко улетучиваться. Теряется он и при промораживании птичьего помета.

Птичий помет—легкоусвояемое удобрение. На гектар его вно­сят 2—3 т, а при подкормке озимых—только 8—10 ц. При со­держании птицы на торфяной подстилке птичий навоз исполь­зуют в количестве до 10т на 1 га- Его можно вносить также в борозды, гнезда при посадке картофеля, кукурузы, рассады овощ­ных культур.

Торф. В народном хозяйстве торф используется весьма разно­образно. В сельском хозяйстве его широко применяют для под­стилки или в качестве удобрения в виде компостов.

Торф различается по условиям образования, характеру сла­гающей его растительности, а также по степени разложения (ми­нерализации).

Применение хорошо разложившегося низинного торфа в коли­честве 30—40 т на 1 га дает прибавку (по данным опытных уч­реждений РСФСР) зерновых 1,8 ц, картофеля 16 ц, капусты 30 ц на 1 га. Однако целесообразнее использовать торф в виде компостов.

Компосты. Это смесь разных органических или органических и минеральных удобрений, в которой во время хранения проте­кают биологические процессы, способствующие повышению до­ступности для растений питательных элементов, содержащихся в органических и минеральных компонентах.

Компостирование лучше всего протекает в весенне-летний и летне-осенний периоды. Влажность торфа как компонента ком­постов допустима 50—70%. Для компостирования с жидкими ве­ществами (фекалиями, навозной жижей) следует использовать более сухой торф. Но чем он суше, тем этот процесс длительнее. Для созревания компоста требуется от 3 до 9 месяцев.

Наиболее распространенным приемом увеличения количества и повышения эффективности органических удобрений служит компостирование торфа с навозом. Для приготовления торфонавозных компостов берут низинный или переходный проветрен­ный торф влажностью 60—70%. При закладке торфонавозных компостов летом (для использования в будущем году) можно взять на 1 часть навоза 2—3 части торфа, в зимнее время соот­ношение должно быть иное: на 1 часть навоза не больше 1—2 частей торфа. Для обогащения кислого торфа фосфором следует добавлять в компост 2—3% фосфоритной муки (на 1 т компоста 20—30 кг).

Наиболее распространенная техника приготовления торфо­навозных компостов состоит в следующем. На выделенной пло­щадке или на части парового поля укладывают параллельно друг другу два вала торфа. Между ними делают валок навоза (в соответствии с принятым соотношением торфа к навозу). За­тем бульдозерами перемешивают торф с навозом и образуют один общий валок компоста.

Вносят торфонавозные компосты в тех же дозах, что и навоз преимущественно под сахарную свеклу, картофель, кормовые корнеплоды, кукурузу, однолетние травы. При местном (гнездовом)" внесении дозу снижают до 5—10 т на 1 га.

Аналогично торфонавозному готовят и другие компосты— торфофекальный, торфожижевый, смешанный с использованием различных отходов растительного происхождения, мусора, разных отбросов хозяйства (органического характера). При отсут­ствии торфа в некоторых случаях, например при использовании свиного навоза, целесообразно его компостировать с дерновой землей, чтобы придать навозу удобное для распределения рых­лое состояние.

Торфоминерально-аммиачные удобрения (ТМАУ). Производ­ство их организовано на некоторых крупных торфяниках в Мос­ковской и Ленинградской областях. В получаемом туке содер­жится органическое вещество с поглощенным азотом, фосфором, калием.

Применяют ТМАУ в дозе от 8 до 20 т на 1 га при сплошном внесении и 3—6 ц при гнездовом, в зависимости от содержания в них азота.

Вопрос о целесообразности и экономичности использования ТМАУ должен быть решен на месте. Как правило, это удобрение лучше применять только при перевозке его непосредственно с завода на поле.

Каких-либо особых преимуществ от смешивания торфа с удоб­рениями ожидать нельзя.

Зеленое удобрение. Это зеленая масса растений, выращенных для запашки в почву в качестве удобрения. Этот прием называют сидерацией, а растения, возделываемые на удобрение,—сидератами.

Применение зеленого удобрения позволяет внести в почву органическое вещество, выращенное тут же на месте без особых затрат на перевозку. Это органическое вещество обычно легко минерализуется и может служить существенным источником пи­тания сельскохозяйственных культур.

В качестве сидератов чаще всего используют бобовые куль­туры, способные не только давать высокий урожай зеленой мас­сы, но и усваивать азот из воздуха. Таким образом, зеленое удоб­рение из бобовых обогащает почву органическим веществом и азотом. В зеленой массе люпина содержится 0,45—0,50% азота. При урожае ее 20 т с 1 га в почву вносится этого элемента около 100 кг. Кроме того, некоторое количество азота и других пита­тельных веществ остается в корнях.

Установлено, что систематическое внесение зеленого удобре­ния изменяет свойства почвы: повышает содержание гумуса, сни­жает кислотность, уменьшает подвижность алюминия.

Особый интерес представляет применение зеленого удобрения на песчаных малоплодородных почвах, которые трудно другим путем обеспечить достаточным количеством органического вещества.

Можно применять на зеленое удобрение клевер, вику, бобы, горох, донник, в Средней Азии маш, а также и некоторые небо­бовые растения (гречиху, горчицу), запахивая зеленую, еще не огрубевшую массу. В орошаемых районах применяют зимние и подзимние посевы сидератов.

Солома. По хозяйственной структуре на многих сельских предприятиях имеются излишки соломы — ценного органического материала. Она содержит 0,5% азота, 0,25% фосфора, 0,8% ка­лия, 35—40% углерода, а также бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт. При правильной организации работ соломенную резку, полученную при комбайновой уборке, заделывают на глу­бину 8—10 см и вносят бесподстилочный навоз. В результате не только повышается содержание питательных веществ в почве, но и улучшаются ее физико-химические свойства и общие условия питания растений.

Прочие источники. С каждым годом возрастает значение как удобрения отходов городского мусора, осадков сточных вод.

Непременным условием их применения является компостиро­вание для разложения органического вещества и дезинфекции, иногда с добавлением торфа, опилок, древесной коры, отходов деревоперерабатывающей промышленности. Последние в настоя­щее время имеют и самостоятельное значение как органическое удобрение. Эффективность всех этих видов органики и их соче­таний определяется количеством и растворимостью питательных элементов, а также степенью разложения органического вещест­ва с целью дезинфекции. Эти удобрения не уступают навозу.

БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ПРЕПАРАТЫ

Бактериальные препараты непосредственно не служат для питания растений, а лишь способствуют развитию полезных мик­роорганизмов, которые влияют на питательный режим почвы.

Для приготовления бактериальных препаратов, как правило, берут чистые культуры определенных бактерий, размножают их в какой-либо благоприятной среде и выпускают в виде торфяной массы или сухого порошка с большим содержанием определен­ных видов бактерий.

В настоящее время вырабатывается и имеет практическое при­менение главным образом нитрагин, который содержит культуру клубеньковых бактерий, размножающихся на корнях бобовых растений и живущих в симбиозе с ними.

Большинству бобовых культур (клевер, соя, фасоль) присущи определенные специфические расы клубеньковых бактерий. Не­которые расы живут одновременно на нескольких видах растений, например одна и та же раса клубеньковых бактерий при­годна для гороха, вики, чечевицы, бобов. Одна и та же раса бактерий свойственна люцерне и доннику пли люпину и сера­делле. Специфичность клубеньковых бактерий устойчива, пере­дается по наследству.

Выпускается несколько видов нитрагина: нитрагин для кле­вера, нитрагин для люпина, нитрагин для вики, гороха, бобов и т. д. Расфасован нитрагин в стеклянные банки, ящики, рассчи­танные на гектарную (или больше) норму семян.

Нитрагин усиливает активность клубеньковых бактерий, уже имеющихся в почве, специфичных для культур, давно возделы­ваемых в данной местности. Разные расы клубеньковых бактерий обладают неодинаковой активностью, поэтому важно подобрать такие штаммы бактерий, которые лучше фиксируют азот.

Семена обрабатывают нитрагином (нитрагинизация, или ино­куляция) перед самым посевом в закрытом помещении или в тени, так как на солнце бактерии в препарате погибают. Положен­ное количество нитрагина высыпают в чистую посуду, размеши­вают в воде из расчета 10 стаканов воды на 100 кг семян и по­лученной болтушкой обливают семена, тщательно их перемеши­вая.

Если семена нуждаются в протравливании химическими пре­паратами, то его проводят не меньше чем за месяц до посева, а непосредственно перед посевом обрабатывают семена нитрагином.  Предпосевную обработку семян удобрениями, например мо­либденом, бором, можно совмещать с нитрагинизацией.

Глава VIII

ИЗВЕСТКОВАНИЕ И ГИПСОВАНИЕ

Известкование кислых почв. Внесение извести оказывает мно­гогранное и длительное влияние на плодородие кислых почв. В результате реакции нейтрализации, обменных превращений и снижения подвижности алюминия, железа, марганца резко умень­шается кислотность почв. Увеличение содержания кальция приво­дит к улучшению не только физико-химических, но и физических (водных и воздушных) свойств почвы.

Известкование значительно улучшает фосфорное и ослабляет калийное питание растений. Это обычно учитывается при внесе­нии фосфорных и калийных удобрений.

Следствием положительного действия извести является улуч­шение условий для развития полезной микрофлоры в почве (нитрификаторов, клубеньковых бактерий, свободноживущих фикса­торов азота атмосферы клостридиум), благодаря чему заметно улучшается азотное питание растений. В то же время подав­ляется активность грибной флоры, в том числе и вредных паразитирующих форм. В результате оптимизации условий корневого питания растений на известкованных почвах улучшается каче­ство продукции всех сельскохозяйственных культур.

При известковании значительно возрастает общая кормовая ценность урожая культурных сенокосов и естественных лугов и пастбищ в первую очередь за счет количества бобовых компо­нентов и ценных злаковых трав, во-вторых, за счет увеличения количества азота, кальция, фосфора в растениях.

Следует, однако, учитывать различную реакцию отдельных культур на известкование. К культурам, наиболее чувствитель­ным к кислотности почвы и положительно отзывающимся на из­весткование, принадлежат люцерна, клевер, свекла (сахарная, столовая, кормовая), капуста, горчица, ячмень. К культурам вто­рой группы по отзывчивости на известкование относятся горох бобы, пшеница, кукуруза.

Следует выделить также культуры, нуждающиеся в известко­вании при условии внесения умеренных доз извести и равномер­ного ее распределения. Сюда относятся лен-долгунец, картофель, люпин. На почвах, излишне удобренных известью, наблюдается опадение головок льна, снижение качества волокна. Картофель на переизвесткованных почвах заболевает  паршой. Особенно опасно неравномерное внесение извести.

Под лен и картофель желательно вносить известь со значи­тельным содержанием магния, например доломитизированные из­вестняки (тонкоразмолотые), и применять борные удобрения.

Известно много признаков, по которым можно установить не­обходимость известкования, его очередность и даже дозу извести. Однако значительно точнее потребность в известковании опреде­ляют химическим методом.

В лабораториях нуждаемость почв в извести можно опреде­лить по величине рН солевой вытяжки, обменной и гидролитиче­ской кислотности, степени насыщенности почвы основаниями.

Наиболее распространен метод установления потребности поч­вы в извести с помощью показателя рН солевой (КС1) вытяжки из почвы. Считается, что при рН 4,5 и менее потребность в из­вести высокая, при рН 4,6—5 средняя, при рН 5,1—5,5 слабая, при рН выше 5,5 в большинстве случаев отсутствует.

Дозы извести (в т СаСОз на 1 га) на основании определения рН солевой вытяжки с учетом механического состава почвы опре­деляют по таблице (табл. 16)'

Для известкования кислых подзолистых почв применяют раз­личные известковые удобрения. Это прежде всего известняковая и доломитовая мука промышленного производства, а также ис­пользуемые в меньших количествах отходы промышленности (сланцевая зола, цементная пыль, шлаки, дефект) и местные из­вестковые материалы (мергель, мел, известковые туфы, озерная известь). Нейтрализующая способность этих удобрений сущест­венно изменяется в зависимости от содержания и качественного состояния основного действующего вещества карбоната кальция (СаСОз) и количества соединений типа карбонатов и гидрооки­сей других щелочных металлов.

Исследованиями доказано и многолетней практикой подтверж­дено, что эффективность известкования зависит не только от до­зы извести и вида известковых удобрений, но и от тонины их по­мола и равномерного распределения по площади. Поэтому в последние годы широкое распространение получили известковые материалы с частицами размером меньше 0,25 мм и низкой влажностью  (0,2—0,5%). Для их использования разработана пол­ностью механизированная система погрузки, разгрузки и внесе­ния. Она включает вагоны-цементовозы, специальные автомо­бильные разбрасыватели (Аруп-8) и автоцементовозы. Нейтрали­зующее действие в почве известковых материалов грубого помола более растянуто. Применение их осуществляется почти всеми ти­пами машин для внесения минеральных удобрений.

Наиболее интенсивное действие извести на свойства почвы, а следовательно, и на урожай сельскохозяйственных культур на­блюдается в течение первых десяти лет, затем постепенно зату­хает, но остается достаточно ощутимым в течение весьма дли­тельного времени.

На песчаных почвах, бедных поглощенными основаниями, наиболее эффективно применение известковых материалов, со­держащих магний—доломитов и доломитизированных известня­ков.

Поскольку известь длительно действующее удобрение, ее мо­жно вносить, не приноравливаясь к той или другой культуре се­вооборота, в любое время: осенью после уборки урожая, летом в пару, весной (перед культивацией) и даже зимой по мелкому снегу.

Выгодно вносить известь ближе к посевам клевера, люцерны (например, под покровную культуру), поскольку эти культуры очень быстро отзываются на известкование. В этом случае заде­лывать известь можно или под вспашку с осени, или под культивацию весной.

Таблица 15

Дозы извести (СаСО3) в зависимости от рН солевой втяжки и механического состава почвы в т СаСО3 на 1 кг

Гипсование солонцов. Внесение гипса на эти почвы, особенно в сочетании с глубокой вспашкой и применением навоза, дает очень большой эффект. Например, в опытах почвенной лаборатории АН УССР гипс в дозе 4—6 т на солонцеватых черноземах оказывал действие на все культуры ротации севооборота в тече­ние более 10 лет. Гипсование повышало урожай озимой пшеницы, сахарной свеклы и ячменя в 1,5—2 раза.

На корковых солонцах действие гипса еще выше, на участ­ках, где его не вносили, урожая многих культур совсем не было. Сильное влияние гипсование оказывает на люцерну. Этот прием в зоне орошения необходимо сочетать с поливами при условии дренирования солонцов и отвода промывных вод. Дозу гипса на засоленных почвах рассчитывают по содержанию в почве по­глощенного натрия.

Глава IX

СИСТЕМА УДОБРЕНИЯ

Система удобрения—это комплекс организационно агротех­нических мероприятий для получения запланированных урожаев и непрерывного повышения плодородия почвы с помощью раз­личных удобрительных средств.

Комплекс включает не только теоретическое обоснование раз­мещения видов удобрений в севообороте и творческое практиче­ское осуществление этих разработок, но и экономически обосно­ванную организацию мероприятий, связанных с заготовкой, хра­нением, транспортировкой и внесением удобрений. Без научна обоснованной и четко разработанной с учетом реальных возмож­ностей хозяйства системы удобрения не приходится говорить о получении высоких и устойчивых урожаев.

Поскольку практически нет двух хозяйств с одинаковыми воз­можностями, то не может быть и единой системы удобрения. Об­щими остаются основные требования к ее построению, которые следует учитывать.

1. Направление развития и перспективы интенсификации хо­зяйства, а также реальный уровень его химизации, необходимость и возможность применения органических удобрений, извести, гип­са и т.д.

2. Климатические и почвенные условия хозяйства.

3. Биологические особенности возделываемых культур и пла­ны по их урожайности.

4. Наличие результатов опытов по изучению действия удоб­рений в хозяйстве или близлежащих исследовательских учреж­дениях.

В правильно составленной системе удобрения предусматри­вается получение прибавки урожая не только за счет прямого действия, но и последействия вносимых удобрений.

Основное звено системы—полное использование в условиях хозяйства всех источников накопления  местных органических удобрений и в первую очередь навоза.

В условиях кислых подзолистых и торфяных болотных почв важнейшей составной частью общего комплекса будет известкование. Важно учесть, чтобы возделывание требовательных к ре­акции среды культур по севообороту совпадало с наибольший ' действием извести.

Необходимый элемент системы удобрения—составление ба­ланса питательных веществ. Подсчитывают, сколько вынесут пла­нируемые урожаи азота, фосфора, калия, сколько питательных элементов будет восполнено заделкой навоза, сколько азота ос­тавят в почве многолетние и однолетние бобовые, сколько по­требуется минеральных удобрений. Следует иметь в виду, что на почвах, бедных органическим веществом, для получения высоких урожаев должен быть обеспечен бездефицитный баланс азота, т. е. все его количество, выносимое растениями, за вычетом поступающего с навозом и накапливаемого бактериями, должно быть дано с минеральными удобрениями. Только на почвах, бо­гатых органическим веществом, особенно в севооборотах с паро­вым полем, можно рассчитывать на мобилизацию некоторого ко­личества азота почвы.

Для поддержания баланса фосфора необходимо, чтобы и почве был создан необходимый уровень содержания фосфатов, лишь тогда можно вносить фосфорные удобрения по выносу их планируемыми урожаями. На почвах, бедных подвижными фосфатами, и при отсутствии возможности создать их запас внесением удобрений всегда есть риск не получить планируемого уро­жая.

При ограниченном количестве фосфорных удобрений исклю­чительную роль играет внесение их в рядки при посеве зерновых, гороха, гречихи и др. или в борозды при посадке картофеля в дозе 10—20 кг P2O5 на 1 га.

Калийные удобрения в большинстве случаев вносят с учетом потребности культур в них и возможной мобилизации калия из почвы.

При проектировании системы удобрения предусматривают не только дозы и виды, но и формы удобрений, размещение их под отдельные культуры, время и способы внесения.

Установлено, что внесение калийных удобрений и особенно фосфорных в запас (на два-три года) дает такой же результат, как и ежегодное их применение. Поэтому фосфорные и калийные удобрения могут быть внесены в повышенной дозе с расчетом использования несколькими культурами.

Система удобрения рассчитывается на различную насыщен­ность севооборотов удобрениями: на ближайшее время и на пер­спективу. Для севооборотов животноводческо-зернового направле­ния и кормовых севооборотов можно ориентироваться на такую насыщенность удобрениями.

Общее количество минеральных удобрений в стандартных туках в первом варианте составит 2,5—4,5 ц, во втором—6,7— 10 ц на 1 га. В первом варианте можно получить урожайность 20—30 ц, во втором—50—60 ц кормовых единиц с 1 га.

Таблица 16

Примерная насыщенность удобрениями

(навоз - в т на 1 га, минеральные удобрения - в кг действующего

вещества на 1 га)

Глава X

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ

Классическим методом определения реакции культур в кон­кретных условиях на изменение дозы тех или других минераль­ных удобрений является полевой опыт. Однако подъем в послед­ние годы уровня химизации и гибкость системы севооборотов обусловливают необходимость более быстрого расчета доз удоб­рений. Достаточно надежной основой для такой работы являются данные агрохимической службы.

Безусловно прогрессивными являются методы расчета доз, основанные на обработке большого массива исходных данных по каждому полю с помощью ЭВМ. Так, для многих районов разработаны и широко применяются способы расчета по системе «Радоз». Разработка на ЭВМ планов применения удобрений в хо­зяйствах позволяет быстро учесть влияние большого числа фак­торов в их взаимосвязи, поскольку в основе программы заложе­ны экспериментальные данные научно-исследовательских учреж­дений.

Имеющиеся в каждом хозяйстве данные агрохимического об­следования почв на содержание фосфора, калия и величину кис­лотности с успехом можно использовать для расчета доз удоб­рений. За основу при этом принимают средние дозы и соотноше­ния элементов питания, рекомендуемые под те или иные куль­туры местными научными учреждениями. Например, в данной зоне под кукурузу рекомендуется вносить 60 кг азота (N), 60 кг фосфора (Р2О5) и 90 кг калия (К2О). В зависимости от плодо­родия почвы эту дозу уточняют. Так, при низкой или очень низ­кой обеспеченности фосфором его дозу увеличивают соответст­венно в 1,5 или 2 раза, а при повышенной обеспеченности этим питательным веществом ее снижают в 1,5 раза, при высокой сов­еем не вносят фосфор. Такой же расчет делают и по калию: при низкой обеспеченности почвы подвижным калием рекомендуемую среднюю дозу увеличивают, а при повышенной снижают.

Некоторые местные опытные учреждения и агрохимлаборатории дают специальные поправочные коэффициенты к рекомен­дуемым дозам на различную степень обеспеченности почвы по­движными соединениями питательных веществ. Они могут быть положены в основу расчета доз удобрения.

Другая группа методов расчета доз основана на определе­нии величин выноса питательных элементов урожаем. Известно что в состав растений входит очень много химических элементов (свыше 60). Однако к безусловно необходимым относятся семь элементов: азот, фосфор, калий, сера, железо, кальций, магний. Кроме того, для получения высокого урожая обычно требуется обеспечить растения в небольшом количестве еще микроэлемен­тами, такими, как бор, марганец, молибден, медь, цинк.

В среднем в урожаях сельскохозяйственных культур содер­жится относительно устойчивое количество основных питатель­ных веществ. В значительных количествах растения потребляют кальций и магний. При уровне урожайности зерно­вых 20—30 ц с 1 га они выносят из почвы от 20 до 40 кг каль­ция (СаО) и почти столько же магния (Mg0), а бобовые травы и овощи потребляют кальция в 10 раз больше, чем зерновые. Много  выносят растения и серы (от 15 до 75 кг на 1 га). Мик­роэлементы используются растениями в значительно меньших ко­личествах. Например, зерновые выносят бора (В) от 21 до 42 г на 1 га, марганца (Мn) 200—300 г, цинка (Zn) 300 г, меди (Си) от 25 до 160 г на 1 га.

Таблица

Вынос питательных веществ урожаем основных культур

* Вынос приводится на 1 т товарного урожая зерна, сена и на 10т корне-клубнеплодов и силосной массы с соответствующим количеством нетоварной массы (соломы, ботвы и пр.). Данные по выносу могут значительно отклоняться от указанных средних величин.

Эффективность удобрений подчиняется закону минимума, а также законам равнозначности и незаменимости факторов жизни растений. Поэтому при научно обоснованной системе питания растений требуется учитывать нуждаемость их во всех питатель­ных веществах и других факторах роста растений.

В практике в подавляющем большинстве случаев возникает необходимость внесения трех основных элементов: азота, фосфо­ра и калия. Однако со временем, в особенности на песчаных, тор­фяных, карбонатных и также переудобренных (зафосфаченных) почвах, может возникнуть необходимость применения микроэле­ментов.

Имеется много методов расчета доз по выносу. Ряд методов основан на учете выноса питательных веществ всем урожаем. Так, часто, особенно для почв с низким плодородием, применяется метод, когда доза удобрений устанавливается из расчета выноса элементов питания планируемым урожаем с учетом коэффициен­тов использования питательных веществ удобрений для разных условий в пределах: азотных 40—60%, фосфорных 10—25, калий­ных 40—60%.

Существует также способ установления доз, основанный на расчете количества удобрений, необходимого для получения при­бавки к урожаю, который можно получить в данных условиях без внесения удобрений. Например, на участке можно вырастить без удобрений урожай озимой пшеницы 20 ц с 1 га. При плане 40 ц с 1 га разницу в урожае надо получить за счет использо­вания удобрений. Для дополнительного урожая потребуется 94 кг азота, 24 кг фосфора и 36 кг калия. С учетом соответст­венно коэффициентов использования питательных веществ 50, 20 и 50% получим, дозы удобрений, равные 188 кг N, 120 кг P2O5 и 72 кг K2O на 1 га.

При планировании доз минеральных удобрений необходимо учитывать и вносимые органические удобрения, рассчитав их дей­ствие также по содержанию питательных веществ. В 1 т хоро­шего навоза в среднем 5 кг азота, 2,5 кг P2O5 и 6 кг K2O В пер­вый год действия навоза из него используется азота 25%, фос­фора 40 и калия 60%.

При использовании этих методов следует учитывать возмож­ность увеличения доз удобрений для повышения почвенного пло­дородия.

Наиболее правильно определять дозы удобрений нескольки­ми различными методами. Дополняя друг друга, такие расчеты. исключают возможность ошибок.

Для достижения высокой эффективности минеральных удоб­рений они должны быть внесены в рекомендуемые сроки и рав­номерно распределены по полю. Различают три способа исполь­зования удобрений: основное (допосевное), припосевное, под­кормка.

Основную массу удобрений вносят, как правило, в зону рас­пространения преобладающей массы корней. Поэтому под яро­вые культуры фосфорные и калийные удобрения вполне могут быть заделаны с осени под вспашку. Однако можно вносить эти

удобрения и весной под культивацию, но на достаточно большую глубину. Более подвижные азотные удобрения можно использо­вать под яровые культуры весной, аммиачные формы и с осени. Под озимые основную массу удобрений вносят под последнюю перед посевом обработку почвы.

В качестве припосевного удобрения широко применяют гра­нулированный суперфосфат, сложные гранулированные удобре­ния. Вносят их в дозе 10—20 кг действующего вещества на 1 га комбинированными зернотуковыми сеялками или специальными приспособлениями к высевающим аппаратам, устанавливаемым на кукурузных сеялках, картофелесажалках, овощных и травя­ных сеялках.

Удобрения применяют и в подкормку. Наиболее оправдана ран няя весенняя подкормка озимых азотными удобрениями. Ее чаще всего выполняют с помощью сельскохозяйственной авиации. Под­кармливают и другие культуры. Так, хлопчатник удобряют за вегетацию несколько раз. Подкормка яровых неорошаемых куль­тур оказывает положительное действие только в зоне избыточ­ного увлажнения.

Иногда, например, для повышения содержания белка в зерне проводят некорневые подкормки минеральными удобрениями в фазе колошения растений и налива зерна.

Природные и особенно искусственные пастбища подкармли­вают азотными удобрениями как рано весной, так и после каж­дого укоса.

Равномерность рассева минеральных удобрений достигается правильной установкой и регулировкой туковысевающих агрега­тов.

6Применение удобрений в должной системе при научно обос­нованном сочетании их доз и форм, обеспечивающее получение запланированных урожаев и повышение плодородия почвы, важ­нейший путь повышения производительности сельскохозяйствен­ного производства.