Модели плодородия почв отличаются для разных типов почв групп почв по

В зоне орошаемого земледелия важнейшее значение имеет пра­вильное орошение, исключающее возможность заболачивания и вторичного засолений почв.

Таким образом, воздействия на факторы, определяющие уро­жай растений, требуют дифференцированных приемов повыше­ния плодородия почв в различных зонах с учетом свойств и режи­мов почв и климатических условий, лимитирующих эффективное плодородие.

В этой связи важное значение приобретают материалы почвенно-агрономических исследований: почвенные карты, картограм­мы содержания доступных растениям элементов питания (Р, К, N1, картограммы кислотности, засоленности, эродированное, заболоченности почв и др.

Одностороннее воздействие на какой-либо фактор жизни рас­тений без изменения других приводит к постепенному снижению эффективности такого воздействия, а при определенных условиях может снизить урожай. Например, избыточное увлажнение при­водит к ухудшению воздушного режима, развитию вредных вос­становительных процессов и, как следствие, снижению продук­тивности растений; одностороннее избыточное азотное питание затягивает развитие растений, способствует полеганию и сниже­нию урожая. Наукой и практикой выработан широкий комплекс приемов воздействия на свойства почвы, обеспечивающих регулирование питательного, водно-воздушного, теплового и солевого режимов почв.

Основные приемы повышения эффективного плодородия по­чвы и максимального использования ее естественного плодородия связаны с рациональным применением органических и минераль­ных удобрений, известкованием и гипсованием почв, системой их обработки, орошением, и осушением, травосеянием, созданием Полезащитных лесных полос, введением севооборотов, с меропри­ятиями по борьбе с эрозией и возделыванием наиболее урожайных сортов растении.

Конкретные приемы в системе этих мероприятии определяют­ся особенностями почв хозяйства, местного климата и требованиями возделываемых культур.

Источник

ГЛАВА 2. МОДЕЛИ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ

ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

Оптимальные параметры почвенного плодородия

Направленное развитие культурного почвообразовательного процесса позволяет обеспечить определение модели (уровни) почвенного плодородия, под которыми следует понимать совокупность агрономически значимых свойств почв и их режимов, отвечающих определенному уровню продуктивности растений. Для условий интенсивного земледелия необходимо создание моделей почвенного плодородия, характеризующихся оптимальными параметрами свойств почв.

Оптимальные параметры свойств почв – это такое сочетание количественных показателей свойств (и режимов) почв, при котором могут быть максимально использованы все жизненно важные для растений факторы, наиболее полно реализованы потенциальные возможности выращивания культур и обеспечен наивысший урожай хорошего качества (Кулаковская Т.Н., 1978).

Одновременно почва с оптимальными параметрами свойств, режимов и площади производственного участка обеспечивает наибольшую эффективность основных факторов интенсификации – химизации, механизации, мелиорации.

Поскольку различные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям, модель почвенного плодородия необходимо разрабатывать с учетом требований растений к свойствам почв. Вместе с тем при разработке модели следует учитывать свойства и режимы конкретных почв и структуру почвенного покрова, так как для каждого типа почв (в ряде случаев даже подтипа, рода и разновидности) с учетом фациальных особенностей почвенного плодородия урожайность культурных растений будет различна.

На фоне генетических особенностей почв (строение профиля, наличие гумусовых горизонтов, фациальные условия водно-температурного режима и др.) модели почвенного плодородия разрабатывают с учетом гранулометрического состава (песчаные и супесчаные, легко – среднесуглинистые, тяжело-суглинистые и глинистые) как фундаментального показателя, имеющего интегральное значение в формировании агрономических свойств почв и дифференцировании приемов возделывания сельскохозяйственных растений.

Модели почвенного плодородия разрабатывают совместно почвоведы, мелиораторы, растениеводы и другие специалисты агрономической науки. Их создают на основе изучения основных параметров почв в системе полевых опытов с ведущими культурами, изучения и обобщения данных по характеристике почв и урожайности растений передовых хозяйств и сортоучастков, конструировании моделей почв с заданными параметрами в специальных мелкоделяночных и вегетационных опытах. Модели оптимального почвенного плодородия позволяют хозяйствам наиболее успешно решать конкретную задачу повышения плодородия почв.

К числу общих показателей свойств почв (и их режимов), оптимальные параметры которых необходимо установить для модели плодородной почвы, относятся:

— показатели гумусового состояния почвы – содержание и состав гумуса, его запасы, мощность гумусового слоя;

— параметры, характеризующие питательный режим почв – содержание доступных форм элементов питания растений;

— показатели оптимальных физических свойств – плотность, агрегатированность, наименьшая влагоемкость, водопроницаемость, аэрация;

— показатели, характеризующие строение почвенного профиля – мощность пахотного слоя и в целом гумусового слоя;

— показатели физико- химических свойств – реакция, емкость поглощения катионов, состав обменных катионов, степень насыщенности основаниями.

Кроме названных свойств, общих для всех типов почв, устанавливают оптимальные зональные показатели, определяющие условия и уровень почвенного плодородия отдельных типов почв (наличие токсических веществ – подвижных форм алюминия и марганца в почвах таежно-лесной зоны, показатели солевого режима – содержание, состав и глубина залегания токсических солей в почвах аридных и семиаридных зон и др.).

Оптимальные показатели многих свойств в значительной степени зависят от того, насколько оптимальны параметры фундаментальных свойств почвы – гранулометрического состава и гумусового состояния, оказывающие практически основное влияние на все агрономически важные свойства почв и их режимы.

Все факторы жизни равнозначны для растений, ни один из них не может быть заменен другим. В связи с этим чрезвычайно важно в целях повышения плодородия и получения высоких устойчивых урожаев воздействовать одновременно на все факторы жизни растений. При этом необходимо выявить основной фактор (или группу факторов), воздействие на который стимулирует максимальную эффективность остальных. Например, в засушливых районах главный лимитирующий фактор развития растений и их урожайности – вода. Поэтому в этих зонах важнейшее значение приобретают мероприятия по накоплению и продуктивному расходованию влаги.

В таежно-лесной зоне особое значение приобретает улучшение питательного режима и реакции почвы путем внесения удобрений и известкования. В почвах избыточного увлажнения в первую очередь, необходимо регулировать водно-воздушный режим. В этом случае максимальный эффект дают применение удобрений и другие приемы повышения плодородия почвы.

В зоне орошаемого земледелия важнейшее значение имеет правильное орошение, исключающее возможность заболачивания и вторичного засоления почв.

Таким образом, воздействуя на факторы, определяющие урожай растений, требуют дифференцированных приемов повышения плодородия почв в различных зонах с учетом свойств, режимов почв и климатических условий, лимитирующих эффективное плодородие. В этой связи важное значение приобретают материалы почвенно-агрономических исследований: почвенных карты, картограммы содержания доступных растениям элементов питания (N, P, R), картограммы кислотности, засоленности, эродированности, заболоченности почв и др.

Одностороннее воздействие на какой-либо фактор жизни растений без изменения других приводит к постепенному снижению эффективности такого воздействия, а при определенных условиях может снизить урожай. Например, избыточное увлажнение приводит к ухудшению воздушного режима, развитию вредных восстановительных процессов и, как следствие, снижению продуктивности растений; одностороннее избыточное азотное питание затягивает развитие растений, способствует полеганию и снижению урожая.

Наукой и практикой выработан широкий комплекс приемов воздействия на свойства почвы, способствующих регулированию питательного, водно-воздушного, теплого и солевого режимов почв.

Основные приемы повышения эффективного плодородия почвы и максимального использования ее естественного плодородия связаны с рациональным применением органических и минеральных удобрений, известкованием и гипсованием почв, системой их обработки, орошением и осушением, травосеянием, созданием полезащитных лесных полос, введением севооборотов, с мероприятиями по борьбе с эрозией и возделыванием наиболее урожайных сортов растений.

Конкретные приемы в системе этих мероприятий зависят от особенностей почв хозяйства, местного климата и требований возделываемых культур

В Казахстане 86% территории занимают равнины. На равнинах выделяются несколько типов почв: черноземы, каштановые, бурые и сероземы.

Классификация черноземов

Черноземный тип почв по строению профиля, генетическим особенностям и свойствам подразделяется на подтипы, каждый из которых занимает определенное географическое положение. В соответствие с подзонами с севера на юг в зоне черноземов выделяют следующие подтипы: оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные. Внутри подтипов выделяют роды, из них наиболее часто встречаются следующие:

— обычные – выделяют во всех подтипах; свойства их соответствуют основным характеристикам подтипа. В полном названии чернозема этот термин рода опускают;

— слабодифференцированные – развиты на супесчаных и песчаных породах, типичные признаки чернозема (окраска, структура и т.д.) выражены слабо;

— глубоковскипающие – в профиле имеется разрыв между гумусовым и карбонатным горизонтами в связи с более выраженными промывным режимом за счет более легкого гранулометрического состава или условий рельефа. Выделяются среди типичных, обыкновенных и южных черноземов;

— бескарбонатные – развиты на бедных кальцием породах; вскипание и выделение карбонатов отсутствуют. Выделяют среди типичных, выщелоченных и оподзоленных черноземов;

— карбонатные – характеризуются наличием карбонатов по всему профилю. Среди выщелоченных и оподзоленных черноземов не выделяются;

— солонцеватые – в пределах гумусового слоя имеют уплотненный солонцеватый горизонт с содержанием обменного Na более 3% ЕКО. Выделяются среди типичных, выщелоченных и оподзоленных черноземов;

— осолоделые – характеризуются наличием белесой присыпки в гумусовом слое, потемненностью гумусовой окраски, дифференцированностью профиля по содержанию или и полутораоксидов, относительно высоким вскипанием и залеганием легкорастворимых солей, иногда наличием обменного натрия. Распространены среди типичных, обыкновенных и южных черноземов;

— глубинно-глеевые – развиты на двучленных и слоистых породах, а также в условиях длительной зимней мерзлоты, с признаками слабой глееватости в нижних слоях почвенного профиля;

— слитые – развиты на иловато-глинистых породах, с плотными горизонтами В глыбисто – призмовидной структуры. Выделяются на теплых фациальных подтипах лесостепных черноземов;

— неполноразвитые – имеют слаборазвитый профиль в связи с их молодостью или формированием на сильноскелетных или хрящевато-щебнистых породах;

— щельные – характеризуются образованием глубоких трещин.

Кроме того, в родах по степени выраженности сопутствующего процесса черноземы делятся на виды: слабо-, средне-, сильносолонцеватые; слабо-, средне-, сильносолоделые.

Черноземы мощные и среднемощные всех подтипов подразделяются на слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые.

Черноземы типичные, обыкновенные и южные могут быть слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые.

Роды черноземов подразделяют на виды по ряду признаков (табл. 2.2.1)

Таблица 2.2.1 – Признаки деления черноземов на виды

Мощность гумусового горизонта (А=АВ)

Содержание гумуса в горизонте А

Физико-химические свойства. Богатство черноземов гумусом, интенсивная миграция биогенного кальция определяют их благоприятные физико-химические свойства:

— черноземы характеризуются высокой емкостью поглощения (30-70 м-экв.), насыщенностью поглощающего комплекса основаниями, близкой к нейтральной реакцией верхних горизонтов и высокой буферностью. В составе обменных катионов главная роль принадлежит кальцию. Магний составляет 15-20 % от суммы. В оподзоленных и выщелоченных черноземах в поглощающем комплексе присутствует водород (V = 80-90%) и гидролитическая кислотность может достигать заметной величины (5-7 м-экв.). В обыкновенных и выщелоченных черноземах в составе поглощенных катионов находится небольшое количество Na + и несколько возрастает доля Mg 2+ по сравнению с другими подтипами черноземов. В черноземах солонцеватых отмечается повышенное количество поглощенного иона натрия. Горизонты, содержащие свободные карбонаты, имеют слабощелочную реакцию (рН_н2о 7.5-8.5)

Физические и водно-физические свойства черноземных почв в значительной мере определяются высоким содержанием в них гумуса, мощностью гумусовых горизонтов и хорошей их структурностью. Поэтому черноземы характеризуются благоприятными физическими и водно-физическими свойствами: рыхлым сложением в гумусовом слое, высокой влагоемкостью и хорошей водопроницаемостью

Лучше всего оструктурены выщелоченные, типичные и обыкновенные черноземы тяжелосуглинистые и глинистые. Оподзоленные и южные черноземы отличаются пониженным содержанием водопрочных агрегатов. При распашке черноземов и длительном их сельскохозяйственном использовании количество водопрочных агрегатов в пахотном горизонте снижается, однако в типичных и обыкновенных черноземах оно сохраняется еще на довольно высоком уровне (табл. 2.3.2)

Таблица 2.3.2 – Агрегатный состав пахотных черноземов Украины (Почвы УССР, 1951)

Глубина взятия образца, см

Агрегаты (%) при размерах, мм