Почва – поверхностный слой земной коры, несущий на себе растительный покров суши и обладающий плодородием. Основатель  научного почвоведения В. В. Докучаев показал, что почва есть самостоятельное природное тело, образовавшееся из поверхностных слоев горных пород под совместным действием воды, воздуха и различных организмов. Таким образом, природными факторами почвообразования являются материнская (почвообразующая) горная порода, климат (вода, воздух, тепло), живые организмы (растения, животные и микроорганизмы), рельеф местности и возраст страны (т. е. продолжительность почвообразования). В условиях хозяйственного использования почвы фактором почвообразования становится также хозяйственная деятельность человека (обработка, мелиорация, удобрения, посевы, эксплуатация лесных и других угодий, устройство постоянных плодовых и иных насаждений и т. п.). Совокупность почвы того или иного участка земной поверхности называют его почвенным покровом.

1.   

В отличие от горной породы, характерным и неотъемлемым свойством почвы является ее плодородие – способность обеспечивать растущие растения питательными веществами и влагой и тем самым участвовать в создании урожая. В зависимости от условий образования почвы природное плодородие может достигать различного уровня. Почва служит основным средством сельскохозяйственного производства и всеобщим предметом человеческого труда. Подвергаясь воздействию человека, она приобретает эффективное плодородие, которое зависит от уровня науки и техники, а также от системы общественных отношений.

Характеризуя процесс почвообразования и факторы, его обусловливающие, П. А. Костычев (1949) на первое место выдвигал физические свойства почвы, особенно плотность ее сложения. И. Б. Ревут (1975) считал, что с плотностью сложения связан весь комплекс физических и биофизических процессов в почве.

П. Г. Семихненко (1972) писал, что частыми обработками ухудшаются структура и сложение почвы и с этими неблагоприятными условиями вынуждены бороться еще более частыми обработками почвы. Круг замкнулся. Радикально улучшить агрофизические свойства почв на фоне отвальной вспашки не представляется возможным.

Значительное улучшение агрофизических свойств почвы возможно при обработке ее без оборота пласта с оставлением на поверхности стерни и пожнивных остатков.

Плотность сложения почвы. При оставлении на поверхности почвы стерни и пожнивных остатков не образуется почвенной корки, благодаря чему улучшатся водопроницаемость и воздухообмен; накапливается больше влаги, и почва разуплотняется; увеличивается содержание органического вещества в верхнем слое почвы, что повышает ее структурность; при рыхлении без оборота пласта постепенно исчезает плужная подошва.

Удельный вес почвы – отношение веса твердой фазы (почвенных частиц) к весу того же объема воды при 4°С. Наибольший удельный вес имеет минеральная почва, например песчаная с высоким содержанием кварца (удельный вес 2,65); удельный вес перегноя и торфа 1,6. Поэтому почвы с большим количеством гумуса отличаются меньшим удельным весом (так, у мощного чернозема он 2,37).

Объемный вес почвы – вес единицы объема (1 см³) сухой почвы в ее естественном состоянии. Объемный вес пахотного слоя грубозернистой песчаной почвы 1,8; подзолистой суглинистой 1,2; типичного чернозема 1,0 (удельный и объемный вес почвы в перегнойном горизонте меньше, чем в нижележащих горизонтах).

Исходя из объемного веса, вычисляют вес пахотного слоя на 1 га. Для подзолистых суглинков он будет 2,5 – 3 тыс. т. (при глубине 20 см.).

            Величина плотности определяется удельным весом почвенных частиц и зависит от зональных особенностей почв. Плотность пахотного слоя дерново-подзолистых почв 1,2 – 1,4 г. на 1 см³, черноземов около 1 г., подпахотных горизонтов до 2 г. на 1 см³.

            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. Агрономически наиболее благоприятно, когда поры почвы, занятые водой и воздухом, имеют отношение 1:1. Такое соотношение отражает благоприятный водный и воздушный режим в почве, способствует биологической активности.

            Пористость различают капиллярную (объем промежутков капиллярного сечения), некапиллярную (промежутки более широкие, чем капилляры) и общую.

            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.

Ø 

Ø 

Ø 

Ø 

Ø 

Для агрономической характеристики состояния почвы, под которой понимают пригодность почвы 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.

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

Вода, находящаяся в почве и содержащая различные растворенные в ней вещества, называется почвенным раствором. Почвенная влага испытывает действие сил различного характера:  силы тяжести, сорбционных сил, исходящих от поверхности почвенных частиц, капиллярных и осмотических. Сорбционные силы достигают значительной величины (несколько тысяч атмосфер), но действуют на короткое расстояние и создают вокруг почвенных частиц оболочку из прочносвязанной  влаги, состоящую из двух молекулярных слоев. Плотность ее, по-видимому, более единицы – она не способна растворять электролиты. Поверх этой оболочки образуется слой рыхлосвязанной влаги, толщиной 10 –15 молекулярных слоев, которая отличается от обыкновенной воды лишь тем, что ее молекулы  определенным образом ориентированы по  отношению к почвенным частицам. Сорбция воды частицами почвы (гигроскопичность почвы) может начинаться с сорбции водяного пара. Наибольшее количество воды, которое может быть сорбировано из водяного пара при относительной влажности воздуха, близкой к 10%, называется максимальной гигроскопичностью почвы. Водоподъемная способность почвы обусловлена капиллярными силами и выражается в том, что влага поднимается над уровнем грунтовой воды. Высота подъема тем больше, чем тяжелее почва по механическому составу и чем, следовательно, мельче в ней поры. В песчаных почвах высота подъема 30 – 40 см, в суглинистых и глинистых может достигать 3 – 4 м. Такая влага в природе встречается над зеркалом грунтовой воды; называется она капиллярно подпертой влагой и образует так называемую капиллярную кайму. В слое над капиллярной каймой (надкапиллярном слое) содержится подвешенная влага, которая удерживается преимущественно сорбционными, отчасти капиллярными силами. Наибольшее количество подвешенной влаги соответствует наименьшей влагоемкости почвы. Часть влаги, содержащаяся в почве сверх этой величины, в том числе и в капиллярной кайме, способна передвигаться под влиянием силы тяжести (гравитационная влага). Под водопроницаемостью почвы понимают ее способность фильтровать через себя воду. Водопроницаемость тем выше, чем легче механический состав почвы. В почвах глинистых и суглинистых водопроницаемость зависит от степени их оструктуренности. Растения могут усваивать не всю полученную влагу. Прочносвязанная влага полностью не усвояема для растений, с трудом усвояется и часть рыхлосвязанной. Устойчивое завядание растений начинается при влажности, которая называется почвенной влажностью устойчивого завядания;  она несколько превышает максимальную гигроскопичность (в 1,3 – 1,5 раза). Содержание влаги в почве (влажность почвы) выражают в процентах от веса почвы или от ее объема; запас влаги в том или ином слое почвы – в миллиметрах водного слоя.

Совокупность поступление влаги, ее передвижения и расхода называется водным режимом почвы. Он играет большую роль в почвообразовании и влагообеспечении растений. Важнейший источник влаги для растений – атмосферные осадки. Залегающая не глубоко от поверхности грунтовая вода тоже может быть источником влаги. Влага атмосферных осадков, поступающая на поверхность почвы, частично стекает по ней, образуя поверхностный сток, который может вызвать смыв и эрозию  почвы. Остальная часть проникает и впитывается в почву. Она может расходоваться на десукцию ее растениями и затем возвращаться в атмосферу в процессе транспирации растений. Часть влаги испаряется в атмосферу непосредственно, а часть может стекать в грунтовые воды. В зависимости от относительного развития этих явлений может создаваться водный режим разного типа. Г. Н. Высоцким было установлено три основных типа водного режима почвы:  промывной, непромывной и выпотной. При промывном режиме, характерном для почв степной полосы, количество впитавшейся влаги равно количеству , возвратившемуся в атмосферу путем прямого испарения или дусукции и транспирации растениями. При этом корнеобитаемый слой к концу лета сильно просыхает. Под корнеобитаемым слоем образуется постоянно существующий сухой горизонт, влажность которого равна или близка к влажности завядания – так называемый мертвый горизонт иссушения. Выпотной тип водного режима создается при близком к поверхности залегания грунтовых вод и при условии, что количество испаряющейся непосредственно или через растения влаги больше, чем сумма осадков. Разность покрывается за счет поступления влаги из грунтовых вод, которые «выпотевают» в почву. Этот тип водного режима характерен для почв вторичного засоления.

Тепловой режим почвы определяется притоком тепла, важнейший источник  которого – солнечная радиация, нагреванием почвы и последующим ее охлаждением. В тепловом режиме наблюдается двойной – суточный и годовой – режим. Как в суточном, так и в годовом режимах имеются две волны (нагрева и охлаждения), причем с увеличением глубины обе они появляются с опозданием тем большим, чем больше глубина. Суточные колебания температур простираются на глубину до 50 – 60 см., а годовые – до 15 – 18 м. В местностях с низкими температурами зимой наблюдается промерзание почвы. Его глубина может варьировать от нескольких сантиметров до нескольких метров, в зависимости от температуры воздуха и толщины снежного покрова. Оттаивание почвы весной может начинаться снизу, еде до схода снежного покрова. По мере освобождения поверхности почвы от снега она начинает оттаивать сверху вниз. В зависимости от глубины промерзания и температуры мерзлого слоя полное оттаивание может завершаться весной или в середине (даже в конце) лета. В северных районах с коротким и холодным летом успевает оттаять лишь верхний слой почвы, под которым находится слой мерзлой почвы (явление вечной мерзлоты).

2.   

Засухи наносят огромный ущерб сельскохозяйственному производству. Одними агротехническими мерами преодолеть их негативное влияние не удается. Необходимы комплексные меры. Среди них особая роль принадлежит мелиорации земель. Реальный практический смысл имеют полезащитные лесонасаждения, регулярное орошение.

В зависимости от основного назначения находят применение следующие виды защитных лесных насаждений:

Ø 

Ø 

Полезащитные лесные полосы размещают по границам и внутри полей  севооборотов в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. Полосы с перпендикулярным направлением по отношению к наиболее вредоносным суховейным, метелистым и пыльным ветрам относятся к категории продольных или основных; поперечные или вспомогательные полосы защищают поля от ветра других направлений.

Чтобы правильно расположить поля севооборотов с учетом рельефа и хозяйственных требований, допускается отклонение продольных полос от направлений, перпендикулярных к наиболее вредоносным ветрам до 30°.

Расстояние между продольными полезащитными лесными полосами на ровной территории или при крутизне до 1,5 - 2° не  должно превышать на выщелоченных черноземах 600 м., на обыкновенных черноземах – 400 м. и на темно-каштановых почвах – 300 – 350 м. На всех типах почв, подверженных сильному выдуванию, расстояние между продольными полосами должно быть не более: на черноземах 1500 м., на темно-каштановых и каштановых почвах 1000 м.

Чтобы обеспечить проезд тракторов с прицепными орудиями, в местах пересечения продольных и поперечных полос оставляют разрыв в 35 – 40 м.

Если лесная полоса совпадает с направлением полевой дороги, то последнюю проектируют с наветренной южной или западной стороны.

Основной способ создания защитных лесных насаждений – рядовой. При этом способе посадка осуществляется параллельными рядами.

Полезащитные лесные полосы закладывают из 3 – 5 рядов, преимущественно из одной главной породы, а так же из главной и сопутствующей пород.

К главным относятся породы, образующие верхний ярус насаждения. Сопутствующие породы выполняют вспомогательную роль, они оттеняют почву, уплотняют древесный полог насаждений, способствуют росту главных пород.

Среди организационно-агротехнических мер борьбы с засухой главнейшую роль играет освоение зернопаровых и зернопаропропашных севооборотов. Их общее значение в решении поставленной задачи основано на особенностях климата засушливых областей. Ограниченное количество осадков, значительно колеблющееся по отдельным годам, сопровождается неблагоприятным их распределением в течение вегетационного периода при остром дефиците влажности воздуха. В создавшихся климатических условиях исключительно большое значение имеет накопление глубинных запасов почвенной влаги и рациональное их использование культурными растениями. Достижение этой цели определяется прежде всего установление в севооборотах правильной структуры пашни и посевных площадей применительно к агроэкономическим условиям отдельных природных зон. Плодородие почвы поддерживается и повышается применением удобрений и обработкой почвы.

Среди всех мероприятий, направленных на предотвращение ветровой эрозии, агротехническим противоэрозионным методам принадлежит далеко не последняя роль. От состояния поверхности пашни зависит скорость ветра в приземном слое воздуха, его эродирующая способность. Обработка почвы в значительной мере влияет на противоэрозийную устойчивость верхнего слоя почвы. Большое значение в борьбе с выдуванием мелкозема имеет степень покрытия пашни растительностью или пожнивными остатками.

Для предотвращения ветровой эрозии решающее значение имеет снижение скорости ветра у поверхности почвы, увеличение почвенных агрегатов до размеров, препятствующих скачкообразному перемещению частиц, перехват их и поддержание верхнего слоя почвы во влажном состоянии. Этим условиям наилучшим образом отвечает безотвальная обработка почвы с мульчированием стерней и другими пожнивными остатками.

Стерня и соломистая мульча снижают скорость ветра в приземном слое, благодаря чему уменьшается или совсем не происходит выдувание почвы. По данным наблюдений, скорость ветра в слое 0 – 10 см. над поверхностью почвы во время пыльных бурь на ранней выровненной зяби с полупаровой обработкой была равна 6,8 м/с, на гребнистой поздней зяби – 5,9 м/с, на почве, обработанной плоскорезами – 3,5 м/с. В связи с этим за десять дней ветровой эрозии расход влаги на непродуктивное испарение из слоя почвы 0 – 30 см. составил на вспаханной и выровненной зяби 9,4 мм., на поле, обработанном плоскорезами – 3,4 мм.

Безотвальная обработка и лесные полосы вызвали снижение величины pH в пахотном слое на 0,5 – 0,6 и уменьшили засоление его водорастворимыми солями в результате выщелачивания карбонатов и солей вглубь почвы и отложения мелкозема.

Многолетняя распашка почвы отвальными орудиями способствовала ее выдуванию и снижению содержания гумуса в пахотном слое на 25,8 – 30,4% от его содержания в почве многолетней залежи. Плоскорезная обработка способствовала увеличению содержания гумуса на 13,2% от его содержания при отвальной вспашке в открытом поле.

Лесные полосы в зоне их влияния способствуют осаждению мелкозема и увеличивают содержание гумуса в почве. Однако полоса мелиоративного влияния составляет около 20 их высот. Учитывая, что высота лесных полос в этой зоне невелика, соответственно полоса мелиоративного влияния также ограничена. Причем сами лесные полосы заносятся мелкоземом, выдутым на отвальной вспашке. Поэтому даже хорошо организованная система лесных полос не является радикальным средством защиты почв от ветровой эрозии при отвальной вспашке.

При выдувании сантиметрового слоя темно-каштановой почвы, гумуса теряется 3,3 т/га. Исследованиями установлено выдувание слоя почвы 5 –50 см., что равносильно общей потере гумуса 16,5 – 165 т/га.

В условиях ветровой эрозии распашка почв отвальными орудиями привела к уменьшению содержания в слое 0 – 10 см. минерального азота на 47%, подвижного фосфора на 9,2% от их содержания на залежи. Плоскорезная обработка способствовала увеличению содержания минерального азота на 57 – 190%, подвижного фосфора на 11% от его содержания на вспашке.

Безотвальная обработка почвы и лесные полосы способствуют уменьшению плотности твердой фазы почвы и плотности ее сложения, увеличению общей порозности по сравнению с отвальной вспашкой в открытом поле. Ветровая эрозия вызывает ухудшение агрофизических свойств почвы, описанных в главе 1, а плоскорезная обработка и лесные полосы способствуют их улучшению.

В открытом поле безотвальная обработка способствует накоплению продуктивной влаги за зимних период в слое 0 – 150 см. на 24 мм. больше, чем отвальная вспашка, а в засушливые годы на 40 – 87 мм. Лесные полосы повышают запасы продуктивной влаги по вспашке на 20 мм., по плоскорезной обработке на 4 мм. в сравнении с открытым полем.

В прямой зависимости от накопленной продуктивной влаги находится и урожайность  сельскохозяйственных культур. Сочетание безотвальной обработки и лесных полос повысило урожайность озимой пшеницы в неблагоприятные по погодным условиям годы на 8,7 – 10,8 ц/га. в сравнении с отвальной обработкой в открытом поле.

Выдувание почв и посевов наблюдается не только в степи, но и лесостепи. Довольно интенсивные пыльные бури бывают почти ежегодно весной, когда почва занята растительностью. От них сильно страдают всходы растений, особенно сахарной свеклы. Известны случаи полного уничтожения посевов сахарной свеклы с последующим вынужденным пересеванием.

 3. Экономическая целесообразность севооборотов

            Севооборот – научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур во времени и размещение их на полях. Период, в течение которого культуры проходят через каждое поле в установленной последовательности, называется ротацией севооборота. Если вместо наименования сельскохозяйственных культур указаны группы, к которым они относятся, например озимые зерновые, яровые зерновые, пропашные и т. д., то такой перечень называют схемой севооборота. В крупных хозяйствах обычно вводят несколько различных севооборотов. Рациональное сочетание их составляет систему севооборота. Чередование культур неразрывно связано с агротехникой, в частности с обработкой почвы, применением удобрений, мероприятиями по борьбе с эрозией почвы, сорняками, болезнями и вредителями культурных растений. Севообороты служат основой для применения агрономических приемов; они составляют важнейшую часть системы земледелия.

            Значение севооборотов в повышении плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур доказано длительными отечественными и зарубежными полевыми опытами. Было установлено, что в севообороте (по сравнению с бессменным возделыванием) зерновые культуры повышают урожай в 1,5 – 2 раза, сахарная свекла – в 1,5 – 2 раза, картофель – на 20 –50%; кукуруза дает меньшую прибавку урожая; лен и подсолнечник при повторных посевах резко снижают урожай. Такая закономерность  проявляется также при внесении удобрений.

            Снижение урожайности при бессменном возделывании сельскохозяйственных культур вызывается многими причинами. Одни из них связаны с питанием растений, другие – с воздействием сельскохозяйственных культур на физические свойства почвы, третьи – биологического порядка.

            Особенности питания разных видов растений выражаются в  неодинаковой потребности их в элементах пищи, в различной способности их корневой системы извлекать питательные вещества из глубоких слоев почвы, а также из труднодоступных соединений, в способности бобовых растений фиксировать атмосферный азот и обогащать им почву. Главной причиной снижения урожайности при бессменных посевах без внесения удобрений является одностороннее истощение почвы (как и всякое истощение вообще) но и в этом случае севооборот оказывает большое положительное влияние на условия питания растений. Внесение удобрений под зерновые, картофель, сахарную свеклу и другие культуры более эффективно в севообороте, чем при бессменном возделывании. Лучшее использование питательных веществ почвы и удобрений в севообороте объясняется чередованием растений с разной корневой системой. Корневые системы различных видов растений обладают неодинаковой способностью усваивать питательные вещества из труднодоступных соединений. Так, люпин, гречиха, овес и некоторые другие культуры с помощью корневых выделений могут переводить в усвояемое состояние малодоступные соединения фосфора. Введение в севооборот бобовых растений обогащают почву азотом, следовательно сокращает расход минеральных удобрений.

            Различное воздействие сельскохозяйственных культур на физические свойства почвы и на устойчивость ее против водной и ветровой эрозии выражается в том, что после уборки разных видов сельскохозяйственных культур в почве остается неодинаковое количество растительных остатков и органических удобрений. Регулирование баланса органического вещества в почве – важнейшая  задача земледелия. От правильного решения этой задачи зависят физические свойства почвы, в частности ее структура, которая служит регулятором водно-воздушного режима и надежной защиты от эрозии. Правильным подбором и чередованием культур в сочетании с внесением органических и минеральных удобрений можно регулировать процессы создания и разложения органического вещества в почве, добиваться бездефицитного баланса его и тем самым улучшать физические свойства почвы. Сами растения и приемы их возделывания по-разному  влияют на устойчивость почвы против эрозии. Пропашные культуры и систематическая обработка почвы, связанная с их возделыванием, понижают устойчивость почвы против эрозии, а многолетние травы, наоборот, повышают ее; зерновые культуры при условии применения почвозащитной обработки также предохраняют почву от ветровой эрозии. В районах достаточного увлажнения и при орошении важным средством улучшения баланса органического вещества в почве и защиты ее от эрозии служат промежуточные культуры, особенно озимые. Все эти мероприятия осуществляют путем правильного размещения сельскохозяйственных культур на территории и их чередования во времени, то есть в результате применения системы севооборота.

            К биологическим причинам относятся засоренность посевов, вредители и болезни растений, продукты жизнедеятельности растений и микроорганизмов, развивающихся в ризосфере. При бессменной культуре усиливается засоренность посевов сорняками, приспособившимися к этой культуре. Так, повторные посевы яровых зерновых культур засоряются яровыми сорняками, особенно овсюгом, дикой редькой, и др. В посевах озимых зерновых культур развиваются озимые и зимующие сорняки, особенно костер ржаной, пастушья сумка, ярутка полевая и др. Чередование озимых и яровых культур создает неблагоприятные условия для озимых и яровых сорняков и снижает общую засоренность посевов. При возделывании пропашных культур сорняки уничтожаются междурядными обработками. Особенно недопустимы повторные посевы подсолнечника, льна, клевера и др., которые засоряются паразитными сорняками. Такие культуры нужно чередовать в севообороте так, чтобы семена сорняков-паразитов в почве потеряли свою жизнеспособность. Химические способы облегчают борьбу с сорняками и расширяют возможности в подборе предшественников для той или иной культуры. Однако применение гербицидов дает лучшие результаты при условии сочетания его с правильным чередование культур и другими  агротехническими приемами борьбы с сорняками.

            Не менее опасны для урожая многих сельскохозяйственных культур вредители и возбудители болезней. Так, при бессменных посевах озимая пшеница сильно поражается корневыми гилями, лен и конопля – фузариозом, картофель – фитофторозом, ризоктониозом и паршой, подсолнечник – ложномучнистой росой, хлопчатник – вилтом, капуста – килой и т.д. При отсутствии правильных севооборотов в зерновых районах сильно размножаются клоп-черепашка, зерновая совка, жужелица и другие вредители. При возделывании сахарной свеклы на постоянных плантациях размножаются нематоды, снижающие урожай корней и содержание в них сахара.

            Растения в процессе жизнедеятельности выделяют различные вещества: одни из них отрицательно действуют на последующие культуры, другие подавляют развитие полезных микроорганизмов. Аналогичные вещества выделяют микроорганизмы, развивающиеся в ризосфере культурных растений. Исследованиями ученых установлено, что почва, на которой длительное время возделывался клевер, приобретает токсичные свойства по отношению к клубеньковым бактериям, что отдельные  виды ризосферных бактерий угнетают растения при повторных посевах, но стимулируют развитие растений других видов. В земледелии биологические факторы – главные причины, которые следует учитывать при ведении севооборота. Многие болезни и вредителей можно устранить средствами борьбы лишь при правильном чередовании культур. Теми же причинами объясняется так называемое почвоутомление, от которого больше страдают растения, сильно поражающиеся грибными и бактериальными болезнями (лен, клевер, горох, и т.д.). Видовой состав грибов и ризосферных  микроорганизмов в почве изменяется вследствие смены возделываемых растений или в результате изменений агротехники.

            В зависимости от почвенно-климатической зоны существуют различные причины снижения урожайности сельскохозяйственных культур при монокультуре. Общая закономерность состоит в том, что положительная роль чередования тем значительнее, чем более несходны чередующиеся культуры по биологии и технологии выращивания. С повышением общего уровня агротехники расширяется возможность повторных посевов тех культур, которые меньше поражаются специфическими болезнями и вредителями и при возделывании которых не образуется угнетающие их жизнедеятельность вещества.

            Правильная, научно обоснованная система севооборотов должна отвечать следующим требованиям: соответствовать почвенно-климатическим и экономическим условиям хозяйства, учитывать возможность трансформации сельскохозяйственных угодий путем мелиорации; согласовываться с размещением населенных пунктов, хозяйственных центров, животноводческих ферм, водоемов, дорожной сети и других элементов внутрихозяйственного землеустройства; отвечать задачам высокопроизводительного использования машинотракторного парка, обеспечивая возможность комплексной механизации земледелия.

            Проектирование системы севооборотов проводят по нескольким вариантам с помощью расчетов. Применение математических методов позволяет проверить значительно большее количество возможных вариантов и выбрать среди них наилучший. Проектируемый вариант системы севооборотов подвергают  агрономической и экономической оценке. Набор культур, их структура и чередование в севообороте должны отвечать агрономическим требованиям с учетом местных почвенно-климатических условий, обеспечивать производство с 1 гектара севооборотной площади наибольшего количества продукции с наименьшими затратами труда и материально-денежных средств. Агротехническая оценка предшественников основывается на данных местных опытных станций, сортоучастков, передовых хозяйств. Экономической оценке подвергают различные варианты системы севооборотов и структуры посевных площадей по следующим основным показаниям: выход продукции с 1 га. и на 1 ц. Продукции. Суммарный выход продукции на 1 га. севооборотной площади можно определить путем перевода продуктов в условные единицы, пользуясь коэффициентами, рекомендуемыми для каждой зоны. В практике применяется также стоимостная оценка продукции.

            В этом и заключаются причины чередования сельскохозяйственных культур экономического характера. Так, как при правильном чередовании затраты на возделывание культур снижаются, урожаи и их качество растут, соответственно и возрастает уровень рентабельности производства.

 4. Почвозащитные севообороты, их назначение и особенности.

            Чередование культур, как одно из основных агрономических мероприятий, известно давно. Указания о пользе его можно найти в трудах древнеримских писателей (Катона, Варрона, Колумеллы, Плиния Старшего). Однако научное обоснование севооборота стало возможным лишь с развитие естественных наук. Задолго до появления теории чередования культур земледельцы на практическом опыте убедились, что бессменные посевы зерновых культур снижают урожаи зерна. Для восстановления плодородия почв земледельцы оставляли пашню в залежь и позднее в перелог. С уменьшением свободных земельных площадей возникла необходимость заменить залежи и перелог чистым паром. В ряде земледельческих районов возник своеобразный севооборот с чистым паром и перелогом; в других – только с чистым паром. Трехполье (1 – пар, 2 – зерновые, 3 – зерновые) и двухполье (1 – пар, 2 – зерновые) длительное время преобладали в дореволюционной России.

            С развитием капитализма и ростом городского населения трехполье сменилось с севооборотом с большим разнообразием культур, получившими название плодосменных. Классическим севооборотом считается норфольский, возникший в Англии в XVIII в. (1 – клевер, 2 – озимая пшеница, 3 – турнепс, 4 – ячмень). При введении плодосменных севооборотов резко увеличилась обеспеченность скота кормами (зеленым кормом и сеном, богатым протеином и сочным кормом). Некоторое уменьшение площадей под зерновыми компенсировалось повышением их урожайности вследствие значительного увеличения навозного удобрения, очищения почвы от сорняков в пропашном поле и др. В основе плодосмена лежало деление растений на истощающие и обогащающие почву. К первой группе относили зерновые и некоторые технические культуры, урожай, которых отчуждается за пределы хозяйства, ко второй – преимущественно кормовые растения, зольные элементы которых возвращаются в почву с навозом.

            В процессе социалистической реконструкции сельского хозяйства развернулась работа по переходу от трехполья к многопольным улучшенным зерновым севооборотам. Стало развиваться полевое травосеяние. С организацией колхозов и совхозов возникла необходимость нового землеустройства и введения системы научно обоснованных севооборотов с полями крупных размеров, позволяющими механизировать полевые работы.

            Для районов проявления водной эрозии почв, а так же совместного проявления эрозии и дефляции севообороты вводятся в зависимости от крутизны склонов и степени их эродированности. Участки с уклонами местности более 7° целесообразно залужать злаково-бобовыми смесями (костер+люцерна) с перезалужением через 4 года пользования (после разделки пласта на пятый год высеваются однолетние травы с подсевом многолетних).

            На участках с уклонами 5 – 7° вводятся почвозащитные севообороты с полосным размещением культур: полосы многолетних злаково-бобовых травосмесей чередуются с однолетними культурами по схеме: 1 – 4 – многолетние травы; 1 – яровая пшеница; 2 – яровая пшеница; 3 – зерновые; 4 – однолетние травы плюс многолетние травы под покров.

            На землях 2 – 3-й категории (уклоны от 1 до 3°) возможно размещение полевых севооборотов с занятыми парами. Например. Пятипольный полевой зернопаровой севооборот: 1 – пар занятый; 2 – яровая пшеница; 3 – горох; 4 – яровая пшеница; 5 – овес с подсевом донника или шестипольный полевой зернопаротравяной: 1 – пар занятый; 2 – яровая пшеница с подсевом многолетних трав; 3 – 4 – многолетние травы (эспарцет); 5 – яровая пшеница; 6 – овес; ячмень с подсевом донника.

            На землях первой категории (уклоны до 1°) возможны полевые севообороты с чистым паром, например, пятипольный полевой зернопаровой: 1 – пар чистый; 2 – яровая пшеница; 3 – горох; 4 – яровая пшеница; 5 – овес, ячмень на зерно; или шестипольный полевой зернопаровой с озимой рожью: 1 – пар чистый; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – горох; 5 – яровая пшеница; 6 – овес, ячмень; или семипольный полевой зернопаротравяной:  1 – пар чистый; 2 – яровая пшеница; 3 – овес, ячмень с подсевом трав; 4 – 5 – многолетние травы (эспарцет); 6 – яровая пшеница; 7 – яровая пшеница, зернофуражные, лен, подсолнечник, гречиха. Восьмипольный полевой зернопаровой: 1 – пар чистый; 2 – озимая рожь, 3 – яровая пшеница; 4 – овес, ячмень с подсевом многолетних трав; 5 – 6 – многолетние травы; 7 – яровая пшеница; 8 – лен, овес, ячмень, подсолнечник, гречиха. Четырехпольный свекловичный севооборот: 1 – пар чистый; 2 – сахарная свекла; 3 – яровая пшеница; 4 – яровая пшеница, ячмень, однолетние травы на монокорм.

            В районах и хозяйствах наиболее влагообеспеченных, таких как Смоленский, Алтайский, Бийский, Краснощековский,  и другие при высокой культуре земледелия могут вводиться полевые севообороты без чистого пара. Основными звеньями в таких севооборотах будут травяное, пропашное и зернобобовое. Весьма желательно в таких севооборотах участие озимых культур. Например, шестипольный полевой плодосменный севооборот: 1 – донник; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – горох; 5 – яровая пшеница; 6 – овес с подсевом донника, или девятипольный полевой плодосменный: 1 – однолетние травы на зеленый корм; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – горох; 5 – яровая пшеница; 6 – овес с подсевом эспарцета; 7 – 8 – эспарцет; 9 – яровая пшеница. Могут быть плодосменные севообороты с более короткой ротацией. Например, четырехпольный: 1 – кукуруза на силос; 2 – яровая пшеница; 3 – горох; 4 – яровая пшеница и др.

            Кормовые прифермские севообороты в районах проявления водной эрозии почв так же  как и в районах дефляции, размещают на слабоэродирующих или неэродирующих участках. Могут быть двупольные: 1 -  силосные; 2 – однолетние травы, кормовые бахчи; трехпольные: 1 – кукуруза; 2 – силосные; 3 – вика (горох), овес на монокорм или 1 – зернофуражные с подсевом донника; 2 – донник; 3 – озимая рожь на зеленый корм, поукосно – рапс; четырехпольные: 1 – зернофуражные, яровая пшеница с подсевом донника; 2 – донник, поукосно – рапс; 3 – зернофуражные; 4 – однолетние травы на зеленый корм.

 5. Технология обработки сидерального пара.

            Пар, паровое поле – поле севооборота, которое в течение всего или части вегетационного периода остается незасеянным, многократно обрабатывается для уничтожения сорняков, накопления влаги и питательных веществ в доступной для сельскохозяйственных растений форме. Паровое поле предназначено для посева озимых и яровых культур. За время парования в черноземной почве может накопиться до 400 – 500 мг. Нитратов в 1 кг. И до 600 т. воды на 1 га. в двухметровом слое. В течение многих веков паровая обработка почвы была единственным доступным способом поддержания плодородия почвы, обеспечивающего определенный уровень урожая зерновых культур. Пар известен со времен древнего земледелия, о нем упоминается в книгах древних писателей по вопросам сельского хозяйства (Катон, Варрон, Колумелла, Плиний).

            В России паровая система земледелия господствовала вплоть до Великой Октябрьской социалистической революции. Паровая система включала три поля: пар (чистый) – озимые – яровые. После революции до сплошной коллективизации паровая система преобладала в мелких крестьянских хозяйствах. Только после укрепления колхозного и совхозного земледелия применение паров постепенно стало уменьшаться. Они экономически уже не оправдывали затрат на усиленную обработку почвы и годовой прогул земли. Но несмотря на это, пар является превосходным предшественником для последующих культур. В связи с этим он продолжает использоваться в севооборотах и по настоящее время. Пары подразделяются на три группы: 1 – чистые и кулисные пары, 2 – занятые пары, 3 – сидеральные пары.

            Сидеральный пар – занятой пар, засеиваемый бобовыми и другими растениями (сидератами)  для заделки их в почву на зеленое удобрение. Основной культурой сидерального пара являются люпины. Опыты показали, что озимые культуры (рожь) при посеве по сидеральному пару (люпиновому) повышают урожай в 1,5 – 2 раза по сравнению с урожаем по чистому безнавозному пару. Действие сидерального пара проявлялось и на следующих после озимой ржи культурах. В многолетних опытах четырехпольный севооборот с люпиновым паром (1 – пар, 2 – озимая рожь, 3 – картофель, 4 – овес) увеличивал общий урожай в (к. ед.) на 45,3% по сравнению с таким же севооборотом, но с чистым, неудобренным паром. Меньшее распространение получил сидеральный пар с многолетним люпином и белым донником, которые высевали под покров яровой зерновой культуры, предшествующей пару, а на следующий год запахивали на зеленое удобрение. Во второй половине XX в. в сидеральный пар стали высевать желтый кормовой люпин и использовать его как кормовую культуру (семена или зеленую массу раннего укоса), а отаву запахивать на зеленое удобрение – двустороннее использование кормового люпина.

            Обработка сидерального пара под люпин или другую парозанимающую культуру, высеваемую весной на зеленое удобрение, поле обрабатывают с осени. На дерново-подзолистых почвах во время зяблевой вспашки пахотный слой углубляют, выворачивая на поверхность часть подзолистого горизонта. Весной поле боронуют, а затем культивируют или перепахивают, если вносят органические удобрения, фосфоритную муку и известь. Сеют люпин в ранние сроки. Во время образования сизых бобиков его запахивают плугом с дисковыми ножами. Для лучшей заделки растительной массы люпин предварительно скашивают или прикатывают. Перед посевом следующей культуры поле культивируют или дискуют и прикатывают. Так как многолетний люпин запахивают раньше, чем однолетний, то целесообразно за 2 – 3 недели до посева озимых поле перепахать или провести глубокое рыхление. Отаву или стерню кормового люпина запахивают плугом с предплужником на 3 – 4 недели до посева озимых, а перед посевом проводят культивацию и прикатывание.

 6. Технология применения органических удобрений.

Изучением вопросов применения удобрений занимает­ся агрохимия. Многими достижениями в области пи­тания растений и использования удобрений, особенно в XIX в., мы обязаны таким ученым, как Буссенго (1802—1887), Либих (1803—1873), Гельригель (1831— 1895), Лооз (1814—1900) и Гильберт (1817—1902).

В нашей стране удобрения начали изучать еще в XVIII в. Один из первых русских агрономов А. Т. Боло­тов в 1770 г. опубликовал книгу «Об удобрении зе­мель».

В качестве удобрений повсеместно могут быть ис­пользованы местные органические удобрительные ре­сурсы, прежде всего навоз, фекалии, а также различные растительные и животные отходы. В районах торфяных залежей может быть использован на удобрение непо­средственно, или через подстилку и компосты, торф.

Животноводство нашей страны может давать при­мерно огромное количество навоза. В этом количестве содержится очень много азота, поэтому в хозяйствах следует максимально использовать все возможные ресурсы навоза.

Считается, что в среднем на центнер удобрений (в переводе на стандартные туки) при правильном их со­отношении и использовании можно получить прибавку урожая зерна от 1,5 до 2 ц., или на каждый килограмм питательного вещества до 10 кг зерна.

В отдельных опытах урожаи от внесения минераль­ных удобрений возрастают значительно больше.

Удобрения влияют не только на урожай, но и на его качество: повышается содержание сахара в сахар­ной свекле, жира в семенах масличных культур, белка в зерне, протеина, каротина, а также зольных элемен­тов в кормах.

Вынос питательных веществ урожаем.

Прежде всего, необходимо знать потребность в питательных веществах различных сельскохозяйственных растений. Известно, что в их состав входит очень много химических элемен­тов (свыше 60). Однако к безусловно необходимым для растений относятся семь элементов: азот, фосфор, ка­лий, сера, железо, кальций, магний. Кроме того, для получения высокого урожая необходимо обеспечить растения в небольшом количестве еще микроэлемента­ми, такими, как бор, марганец, молибден, медь, цинк.

В значительных количествах растения потребляют кальций и магний. При урожаях зерновых 20—30 ц. с 1 га они выносят из почвы от 20 до 40 кг СаО и почти столько же магния (МgО), а бобовые травы и овощи поглощают кальция в 10 раз больше, чем зерновые. Много потребляют растения и серы: от 15 до 75 кг SO₃ 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 (Сu) от 25 до 160 г на 1 га.

Потребность сельскохозяйственных культур в удоб­рениях зависит не только от выноса, но и от содержа­ния питательных веществ в почве, их доступности рас­тениям, от уровня урожая: чем он выше, чем больше в севообороте культур с большой массой урожая (кар­тофель, свекла, кукуруза), тем больше потребность куль­тур в питательных веществах.

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 удовлетворять ее путем при­менения органических и разных минеральных удобрений.

Все удобрения вносят в рациональном сочетании и дозах применительно к свойствам почвы, потребности растений и возможностям хозяйства.

Навоз.

Значение его для удобрения сельскохозяйст­венных культур огромно. Отечественная 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 содержатся в том или ином количестве. На этом основании навоз считают полным удобрением.

Навоз имеет значение и в питании растений угле­кислым газом. В процессе разложения навоза выде­ляется большое количество углекислого газа, который проникает в зону корневой системы, а главное в над­почвенный воздух.

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, минерализующих органическое вещество, увеличивающих содержание подвижных форм азота. По исследованиям микробиологов (М. В. Федоров), в 1 г хорошо пере­превшего навоза находится около 90 млрд. микробов.

Микроорганизмы навоза активизируют микробиоло­гические процессы в других органических удобрениях, если их смешивают (компостируют) с навозом.

Многочисленные опыты говорят о том, что навоз оказывает действие в течение ряда лет. При внесении в паровое поле севооборота навоз, 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 действие навоза сильнее проявляется в первые годы, но быстрее затухает.

Внесение 20 — 30 т навоза на гектар обычно увели­чивает в нечерноземной зоне урожай озимых на 7 — 10 ц, картофеля на 50—80 ц; в засушливой зоне эффект несколько меньше.

Суммарную прибавку за все годы действия навоза можно принять равной для нечерноземной зоны и се­рых лесных почв в 1 ц кормовых единиц на каждую тонну навоза. Для черноземных и каштановых почв за­сушливой зоны она может быть наполовину меньше.

Бесподстилочное содержание скота.

Некоторые хозяйства, учитывая большую трудоемкость и высокую стоимость вывозки соломы с полей, исполь­зования ее на подстилку, удаления подстилочного на­воза из скотных дворов, а также транспортировки навоза в поле и его внесения, отказываются от примене­ния навоза в том виде, как практикуется сейчас. В этих хозяйствах солому непосредственно при уборке урожая комбайном измельчают, распределяют по полю и запа­хивают. Обязательно вносят минеральное азотное удоб­рение (10—15 кг на 1 т соломенной резки), чтобы не вызвать в почве денитрификации. В скотных дворах экскременты животных смывают в отстойники, а затем в виде жидкого довольно концентрированного удобре­ния вывозят на поля. Предлагается и другой путь: пре­вращать экскременты в однородную порошковидную массу и транспортировать ее на поля в сухом виде.

В механизированных животноводческих комплексах, где уже перешли на бесподстилочное содержание скота, получают жидкий и полужидкий навоз. Целесообразно до вывозки навоза в поле компостировать его с соло­менной резкой, торфом, а свиной навоз даже с землей, чтобы придать  ему  транспортабельное  состояние и уменьшить неприятный запах.

Агрономы, механизаторы вместе с зоотехниками, ве­теринарами и экономистами должны найти примени­тельно к условиям каждого хозяйства наиболее рацио­нальные пути использования бесподстилочного навоза.

Состав навоза.

Навоз представляет собой смесь твер­дых и жидких экскрементов животных с подстилкой. Состав его зависит от вида животных, качества кормов, качества и количества подстилочного материала.

При прохождении через кишечник непереваримая часть корма выделяется в виде кала, переваримая по­ступает в кровь, используется в процессе дыхания, идет на построение тела животных, а остаток ее выделяется через почки в виде мочи.

Кал — преимущественно азотное и фосфорное удоб­рение, а моча (навозная жижа)—азотное и калийное.

В зависимости от количества и качества корма со­держание азота (N) в моче крупного рогатого скота колеблется от 0,23 до 0,95%, калия—от 0,62 до 1,80%.

Состав кала обусловлен видом животных, количе­ством и качеством кормов. Кал крупного рогатого скота содержит 16% сухого вещества, 0,29% азота, 0,17% фос­фора и 0,10% калия, 0,35% кальция.

Крупный рогатый скот в течение года может 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; при стойло­вом содержании все количество выделений остается в хозяйстве.

Состав навоза зависит от состава экскрементов и подстилки, ее количества и качества.

Принято считать, что в навозе (экскременты живот­ных +подстилка) содержится в среднем 0,5% N; 0,25% P₂O₅; 0,6% K₂O и 0,5% CaO, что составляет на 1 т навоза 5 кг азота (N); 2,5 кг фосфора (P₂O₅); 6 кг калия (K₂O) и 5 кг извести (CaO).

Однако указанное количество питательных веществ нельзя считать постоянным. Оно зависит от соотноше­ния кала, мочи и подстилки, а также от качества хра­нения навоза. Очень часто из-за плохого хранения со­держание азота в навозе снижается до 0,45—0,4%.

Подстилка для животных, впитывая жидкие выде­ления и аммиак, появляющийся при разложении мочи, способствует сохранению азота и калия. Кроме того, подстилка, перегнивая, сама служит источником орга­нического вещества и минеральной пищи для растений.

Подстилка должна обладать высокой поглотитель­ной способностью: чем больше она удерживает воды, тем лучше.

Наиболее распространенными подстилочными мате­риалами являются солома злаковых растений, торф верховой, опилки древесные.

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

Для более полного поглощения жидкости торф на подстилку следует брать сухой, с влажностью 30—40%. Для крупного рогатого скота его необходимо 5—6 кг в сутки, свиней—2—3 кг, овец—1—1,5 кг, лошадей—3—4 кг.

Низинный торф, отличающийся высокой степенью разложения, слабее удерживает влагу, чем верховой торф, и потому для подстилки мало пригоден, так как быстро насыщается жидкими экскрементами, вытапты­вается животными и загрязняет их.

Если верхового торфа нет, то можно использовать и низинный, но сверху его следует обязательно засти­лать 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 (длиной 15—20 см). Изрезанную солому (или еще лучше изорванную, измельченную барабаном моло­тилки) можно брать в качестве подстилки в несколько большем количестве, чем цельную. Однако применять подстилки свыше 5 кг на голову скота даже в виде резки не следует. Это приводит к получению навоза низкого качества.

Выход навоза зависит от породы животных (главным образом от живого веса), уровня кормления, количества и качества подстилки и от способов хране­ния навоза, а также от продолжительности стойлового периода.

 В некоторых хозяйствах накапливают навоза до 12 т на корову. Возможности эти имеются при кругло­годовом стойловом содержании скота, при условии, что животные получают достаточно подстилки в виде соло­менной резки или торфа не только в стойлах, но и на выгульных площадках.

            Хранение навоза. Биологические  процессы в навозе в период хранения направляют главным обра­зом на разрушение клетчатки, но 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 периодически поливают навозной жижей из жижесборника. При вывозке из скотных дворов к на­возу желательно добавлять до 2% фосфоритной муки (4 ц. на каждые 20 т.). Она обогащает навоз доступным фосфором и снижает потери аммиака.

В хозяйствах 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.

Организация накопления и хранения навоза чрез­вычайно важна для повышения урожайности и плодо­родия почв. Поэтому при строительстве новых животно­водческих помещений следует предусматривать всю по­следующую технологию операций, обеспечивающих при­готовление и вывозку высококачественного навоза.

Применение навоза.

Навоз в полевых севооборотах в первую очередь вносят под озимые зерновые или пропашные культуры.

Если озимые идут после занятого пара, то целесо­образнее вносить навоз с осени под яровые парозанимающие культуры. В районах, где яровую пшеницу вы­севают по чистому пару, навоз дают и под яровую пше­ницу. Из пропашных наиболее высоко отзывчивы на навоз картофель, сахарная свекла, кукуруза. Специа­лизированные овощеводческие колхозы и совхозы применяют много навоза под овощные растения.

Потери питательных веществ значительно возра­стают, если разбросанный на поле навоз длительное время не запахивают. В этом случае он высыхает, а ам­миак улетучивается.

Свежий навоз служит источником засорения полей семенами сорняков и в связи с биологическим поглощением азота может не дать прибавки урожая. Поэтому навоз предварительно вывозится в хранилище или в крупные бурты в поле. За несколько месяцев хране­ния (2—3 летом и 5—6 зимой) он превращается в рав­номерно перегнившую массу, которую можно в любое, удобное для хозяйства время вывезти на удобряемые участки: осенью—под вспашку, зимой по снегу, рано весной или летом. При осенне-зимней вывозке по снегу заделка навоза проводится весной.

Дозы навоза устанавливают, исходя из количества его в хозяйстве, почвенных условий и удобряемых куль­тур, обычно от 20 до 60 т на 1 га. Дозы в 10 т на 1 га вносят только в гнезда или борозды. Заделка навоза на легких почвах должна быть более глубокой, на тяже­лых почвах—меньшей. Навоз следует заделывать плу­гом и только хорошо разложившийся навоз возможно заделывать в почву культиватором.

Внесение навоза механизировано. Для его погрузки используют экскаваторы и погрузчики различных си­стем. Удобрения перевозят самосвалами, а также трак­торными прицепами. Для разбрасывания навоза ис­пользуют универсальные полуприцепы или роторную машину.

Навозная жижа.

Представляет собой жидкие выделе­ния животных, разбавленные водой, применяемой на фермах, 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 резко падает.

Навозная жижа — ценное азотно-калийное удобре­ние. При удобрении навозной жижей лугов, овощных и технических культур ее разбавляют в 2—3 раза и вносят автожижеразбрасывателями и другими при­способлениями в количестве 5—10 т на 1 га, тотчас за­делывают.

Птичий помет

Очень ценное удобрение. Питательных веществ в высушенном помете при­мерно в два раза больше, чем в сыром. В среднем в год получается помета от одной курицы 5—6 кг, утки—8—9, гуся—10—11 кг. От каждой тысячи кур хо­зяйство может иметь 5 т сырого помета, в котором со держится 75 кг N. 90 кг Р₂О₅, 45 кг К₂О, 150 кг СаО+ МgО. Помет можно сушить и молоть. При длитель­ном хранении влажного помета азот из него может легко улетучиваться. Теряется он и при промораживании птичьего помета.

На птицефермах, где применяют глубокую подстилку из сухого торфа, она улучшает санитарное состояние птичников и лучше сохраняет помет для удобрений.

При клеточном содержании кур на птицефабриках помет собирают в особые компосты, в которых его сме­шивают с сухим торфом.

Для уменьшения потерь азота к птичьему помету (особенно если торф не используется в подстилку) же­лательно примешивать порошковидный простой супер­фосфат из расчета 7—10% веса сырого помета. В этом случае аммиак связывается серной кислотой удобрения (получается сернокислый аммоний, который не улетучи­вается). Добавление фосфора увеличивает ценность приготовляемого помета.

Птичий помет — легко усвояемое удобрение. На гек­тар его вносят 2—3 т, а в подкормки озимых — только 8—10 ц.

Торф.

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

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

По условиям образования различают три типа торфа: верховой (или моховой), низинный (или луговой) и пе­реходный (в котором встречается торф верхового и ни­зинного происхождения). По характеру слагающей ра­стительности различают торфы сфагновые, древесно-осоковые, травяные.

Для верхового торфа характерна высокая кислот­ность, слабая степень разложения, низкая зольность (до 5%).

Верховой торф может служить материалом Для при­готовления подстилочной торфяной крошки, торфяных компостов, особенно торфофекальных, торфожижевых, торфонавозных.

Низинный торф содержит зольных веществ до 10 и даже до 30%, в том числе много кальция, иногда не имеет кислой реакции, так как образовался при уча­стии грунтовых вод, в состав которых входит известь. Он сильнее разложен и богаче азотом.

Применять низинный торф следует в торфонавозных компостах. Низинный торф с высоким содержанием из­вести можно использовать на кислых почвах в качестве известкового удобрения.

В некоторых низинных торфах много фосфора (до 3% Р₂О₅). Такие торфа называют вивианитовыми. Их применяют как фосфорное удобрение.

Переходный торф, в зависимости от степени разло­жения и кислотности, может по своим свойствам стоять ближе к тому или другому типу и соответственно этому использоваться.

На гектаре торфяной залежи в слое 20 см содер­жится 1200 — 1800 т. торфа.

Торф, применяемый на удобрение, проветривают на месте добычи в течение нескольких месяцев. Лучше использовать для приготовления  компостов торф годичной выдержки.

Компосты.

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

При компостировании стремятся ускорить разложе­ние малоподвижных форм органического вещества, на­пример органического вещества торфа.

Значение и общие правила компости­рования. Несмотря на возможное разнообразие компостов, существуют некоторые общие правила их приго­товления.

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 процесс компостирования идет дли­тельнее. Для созревания компостов 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 с 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 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.

Возможно приготовление компостов также путем послойного внесения в бурт торфа и навоза с после­дующим перемешиванием слоев в момент использования 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).

Зеленое  удобрение.

Выращивание  растений   с большой зеленой массой 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.

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 в достаточном ко­личестве органическим веществом.

Зеленое удобрение применяют в зоне достаточного увлажнения и продолжительного лета, главным образом в юго-западных областях России.

В качестве растений-сидератов в этой зоне исполь­зуют люпин однолетний и сераделлу. Люпин высевают и запахивают или в пару под рожь, или как пожнивную культуру после уборки ржи под картофель будущего года. В последнее время, особенно в Польше и Германии, в связи с распространением однолетних безалкалоидных люпинов их высевают для получения зерна или силос­ной массы. После уборки основного урожая для кормо­вых целей в течение длинной и теплой осени вырастает отава люпина, которую осенью же или весной запахи­вают. Это — так называемое комбинированное исполь­зование люпина: на корм и на удобрение.

Аналогичное использование зеленого удобрения воз­можно у нас на юго-западе и в центральных районах нечерноземной зоны (Московская область).

На севере страны, где люпин однолетний не вызре­вает на семена, можно в качестве сидерата использовать люпин многолетний. Его высевают под последнюю культуру севооборота, а в пару на второй год жизни за­пахивают.

Оригинальный способ использования люпина много­летнего, как промежуточной культуры, применяют в Бе­лоруссии. Его сеют зимой в озимую рожь. После ее уборки люпин разрастается, а после перезимовки в те­чение апреля — мая еще наращивает большую массу (15 — 30 т на 1 га). Эту массу в тот же год в начале июня запахивают под картофель или гречиху: урожай картофеля возрастает на 50 ц., а гречиха дает 15 —20 ц зерна с 1 га.

Можно применять на зеленое удобрение клевер, ви­ку, бобы, горох, донник.

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.

Клубеньковые бактерии используют азот воздуха, которым питаются сами бобовые растения; часть усво­енного ими азота в корневых и пожнивных остатках, а также в почве остается для будущих урожаев. Разные бобовые культуры благодаря деятельности клубенько­вых бактерий накапливают от 50 до 200 кг азота на 1 га, из них около одной трети остается в корнях, а значитель­ная часть азота, поступившего в корм животных, через навоз также возвращается в почву.

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 или люпину и сера­делле. Специфичность клубеньковых бактерий устойчи­ва, передается по наследству.

 7. Биологические особенности сорняков.

Сорняками считают все дикорастущие растения, по­являющиеся в посевах сельскохозяйственных культур. Засорителями могут быть и культурные растения, нап­ример, озимая рожь в посевах озимой пшеницы, овес в посевах пшеницы и т. д. Сорняков очень много, только на территории России их насчитывают около 1,5 тыс. видов.

Сорняки наносят огромный вред культурным расте­ниям. В посевах сельскохозяйственных растений они поглощают влагу, питательные вещества, солнечный свет, тем самым резко снижают урожай.

Сорняки менее требовательны к условиям произра­стания, поэтому они опережают культурные растения в росте и развитии. Своей массой сорняки могут пода­вить всходы сельскохозяйственных культур, а при силь­ном развитии и взрослые растения.

Почву, засоренную корневищными и корнеотпрысковыми сорняками, труднее обрабатывать.

Сорняки в посеве затрудняют уборку полевых куль­тур, их обмолот, снижают качество продукции.

Семена сорняков и их растительные остатки в све­жеобмолоченном ворохе увеличивают влажность зерна, затрудняют его просушку, очистку и хранение, снижают качество продуктов переработки зерна.

Сорняки способствуют размножению вредителей и распространению болезней сельскохозяйственных расте­ний.

Многие сорняки вредны и даже ядовиты для сельско­хозяйственных животных и человека. Попадая вместе с культурными растениями в корм животных, они могут снижать качество молока. Зерно с примесью семян не­которых сорняков приобретает ядовитые свойства.

Семена белены, куколя, плевела одуряющего, гор­чака ядовитого делают продукты переработки зерна и корма непригодными для человека и животных.

Сорняки произрастают не только на полях, но и на лугах и пастбищах. При поедании хвоща, лука, щавеля животные могут отравиться и заболеть.

Донник желтый, чеснок, ярутки придают неприятный привкус молоку и молочным продуктам.

С сорняками трудно бороться, так как они отлича­ются очень высокой плодовитостью, длительным со­хранением всхожести семян, разнообразием способов распространения, способностью к вегетативному размно­жению, более ранним созреванием семян. Так, одно ра­стение овсюга может дать 600, осота полевого (желто­го) — 19 тыс., лебеды— 100 тыс., а гулявника—700 тыс. семян. Семена всходят недружно, прорастание их растя­гивается на различные сроки. Одни прорастают вскоре после осыпания, другие — через несколько месяцев, а не­которые могут многие годы лежать в земле, не теряя всхожести.

Запасы семян в почве огромны, от нескольких сот тысяч и до 3 млрд. шт. на 1 га.

Семена многих сорняков, проходя через желудок жи­вотных, не теряют всхожести и, попав в навоз, служат источником засорения полей.

Сорняки обладают удивительной приспособленностью к размножению. Семена их разносятся ветром, живот­ными, птицами.

Сорные растения делят по их биологическим призна­кам: способу питания, продолжительности жизни, спо­собу размножения.

По способу питания сорняки разделяют на паразит­ные и не паразитные.

Паразитные сорняки бывают стеблевые и корневые. К первым относятся повилики (паразитные сорняки, по­селяющиеся на стеблях растений) — клеверная, льняная, полевая, ко вторым — заразихи (паразитирую­щие на корнях — подсолнечниковая, конопля­ная, капустная. Паразитные сорные растения не имеют зеленых листьев, питаются за счет культурных растений.

Выделяют еще сорняки-полупаразиты. У них есть корень и зеленые листья. На корнях находятся присо­ски, с помощью которых эти сорняки могут питаться со­ками соседних растений. К полупаразитам относятся по­гремок большой, иван-да-марья, зубчатка, мытник бо­лотный и др.

Все не паразитные сорняки делят на малолетние и многолетние.

Малолетние сорняки

По продолжительности жизни делят на следующие биологические группы: эфемеры, яровые (ранние и поздние), зимующие, озимые, двулетние сорняки.

Эфемеры — растения с очень коротким периодом вегетации (45—60 дней), который проходит обычно вес­ной до наступления летней жары или осенью при нали­чии влаги в верхнем слое почвы. Наиболее распростра­ненными является мокрица, или звездчатка средняя. Она произрастает в сырых местах. Злостный сорняк овощных и даже яровых зерновых культур. Одно растение образу­ет 15 — 25 тыс. семян. Семена мелкие, жизнеспособность в почве сохраняют в течение нескольких лет, но с боль­шой глубины не прорастают. При благоприятных усло­виях мокрица за лето дает несколько поколений. 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 перезимовке.

К наиболее опасным яровым сорнякам относится ов­сюг обыкновенный. Засоряет зерновые культу­ры. Семена его легко осыпаются, но плохо отделяются, особенно от семян ячменя, овса. Кроме него, в посевах распространены торица полевая, горец развесистый, пикульник, горчица полевая, редька полевая и др.

Из поздних яровых широко встречаются марь белая, щирица обыкновенная, щетинник (мышей) зеленый, курай, куриное просо.

Зимующие сорняки. К этой группе относятся сорняки, осенние всходы которых способны к перези­мовке, после чего они продолжают развитие. Семена их, проросшие с осени, дают растения с развитой прикорне­вой розеткой листьев, а в следующем году они заканчивают вегетацию и довольно рано обсеменяются. Всходы, появляющиеся весной, образуют формы без прикорневой розетки листьев, развиваются как яровые сорняки и плодоносят ко времени уборки культуры или после уборки ее. Наиболее широко распространены из них пастушья сумка, ярутка полевая, василек синий, ромашка (трехреберник) непахучая, гулявники, куколь обыкновенный.

Озимые сорняки всходят осенью, зимуют в виде розетки, дают семена только на следующий год. К этим сорным растениям относятся костер ржаной, костер полевой, метла полевая.

Семена костра попадают в семена ржи и часто засоряют ее посевы в черноземной и нечерноземной зонах.

Двулетние сорняки вегетируют в течение двух лет. Некоторые плодоносят после двух летних периодов. К двулетним сорнякам относятся донник желтый и донник белый, белена черная, чертополох поникший, резак обыкновенный.

Многолетние сорняки.

Различаются по типу размножения. Одни размножаются преимущественно семенами, другие в основном вегетативно.

К размножающимся семенами относятся стержнекорневые сорняки: полынь горькая, одуванчик обыкновенный, щавель конский, короставник, свербига восточная. Эти сорняки развивают мощный стержневой корень, проникающий в почву до 1,5 – 2 метров, который, расщепляясь, может дать новые растения. Наиболее опасна полынь горькая: при поедании ее скотом молока и молочные продукты приобретают горький вкус.

К размножающимся  семенами принадлежат и мочкокорневые многолетние сорняки, например лютик едкий, подорожник большой. Они засоряют посевы многолетних трав, сады, придорожные полосы.

Среди многолетних сорняков преимущественно вегетативно 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 весьма злостных сорня­ков.

Корневищные сорняки. К ним относятся пырей ползучий, острец, свинорой, гумай, хвощ по­левой.

Пырей   ползучий 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 вытесняет другие злаки.

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

Свинорой засоряет поля, сады и виноградники во влажных районах. Гумай — злейший сорняк орошаемых районов. Засоряет посевы пропаш­ных культур.

Хвощ полевой 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 размножаются преимущественно вегетативно. Корни этих сорняков в глубине почвы дают несколько ярусов отпрысков, из ко­торых образуются подземные побеги и корневая система.

К наиболее злостным корнеотпрысковым сорнякам относятся вьюнок полевой, осот полевой и осот розовый (бодяк), сурепка обыкновенная, молочай лоз­ный, горчак розовый, или ползучий, щавелек, молокан.

Вьюнок полевой распространен повсеместно, кроме севера. Размножается и семенами. Корни проникают в глубь почвы на 1,5 м. Труд­ноискоренимый сорняк. Так­же повсюду произрастает осот полевой.

Корнеотпрысковые сорняки произрастают в посевах всех полевых культур и на чистых парах. Чаще всего растут очагами. В нечерноземной зоне наибольший вред наносят осот полевой, бодяк, вьюнок, щавелек, в степных райо­нах Поволжья, Сибири — молокан, гор­чак.