Экзаменационный билет № 21

Особенности обработки почв в районах подверженных водной эрозии

Главная задача обработки почв в этих районах - прекращение стока воды и направление его в глубь почвы. Для этого необходимо обеспечить оптимальное строение почвы с большим объемом некапиллярных пор, которые способны задерживать талые воды в неоттаявшей почве.

На склонах пашут поперек склона. При такой вспашке сток воды и смыв почвы уменьшается в несколько раз. На склонах крутизной более 2° применяют вспашку с поделкой водозадерживающих препятствий (валиков, гребней, ячеек и др.). На сложных склонах обваловывают пашню в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В результате на пашне образуются ячейки, ограниченные с четырех сторон валиками. Сток воды можно уменьшить также бороздованием вдоль и поперек поля, выполняемым культиваторами, у которых часть лап заменяют окучниками. С этой же целью пашню обрабатывают дисковыми лункообразователями или противоэрозионным катком; при этом на поле образуются полушарообразные углубления, в которых задерживается вода.

Поверхностный сток воды регулируется и щелеванием, осуществляемым специальными орудиями - щелерезами. Щели глубиной от 40 до 60 см нарезают поперек склона на расстоянии 1 - 1,5 м друг от друга и заполняют рыхлой почвой. Стекающая по склону вода попадает в щель и постепенно впитывается почвой. В результате запасы влаги в почве значительно увеличиваются, а сток воды и смыв почвы уменьшаются.

На смытых почвах с небольшой мощностью перегнойного горизонта вспашку заменяют глубоким рыхлением, а на засоренных полях эти приемы чередуют.

В горных районах полевые культуры возделывают на склонах . крутизной до 15°; более крутые склоны заняты виноградниками, плодовыми культурами, кормовыми травами. Здесь для борьбы с эрозией почв в дополнение к изложенным приемам применяют плантажную вспашку и террасирование.

На склонах крутизной до 8° можно проводить загонную вспашку поперек склона с поделкой водозадерживающих препятствий. На склонах крутизной от 8 до 15° обычная двухсторонняя загонная вспашка не обеспечивает полное оборачивание почвы. Поднятые на отвале плуга пласты недоваливаются или падают на прежнее место. Поэтому здесь используют оборотные или челночные плуги, имеющие два одинаковых комплекта корпусов и отваливающие пласт только под уклон, в одном направлении.

На более крутых склонах для возделывания полевых культур применяют напашное террасирование, при котором террасы устраивают с помощью обычных плугов; для многолетних насаждений (чай, плодовые и др.) применяют одностороннюю вспашку по горизонталям плантажным плугом с оборотом пласта под уклон. Полосы вспаханной почвы шириной 5 - 10 м чередуют с нераспаханными метровыми полосами. В результате образуется ступенчатая форма склона. Крутизна его на террасах уменьшается до 3°. Это приводит к снижению скорости стока воды, поглощению ее глубокоразрыхленной почвой террас, а также позволяет механизировать послепосевную обработку почвы.

Многолетние сорные растения

Многолетние сорняки отличаются от однолетних и двухлетних тем, что они: 1) в течение своей жизни плодоносят несколько раз и 2) способны размножаться не только семенами, но и порослью от подземных частей (корневищами, корневыми отпрысками, луковицами, , клубнями, надземными побегами).

По степени вредности для культурных растений и по трудности борьбы с многолетними сорняками их разделяют на две группы:

1) Многолетники, которые размножаются, как и однолетники, по преимуществу семенами и не дают поросли от подземных частей (кроме луковичных). Сюда относятся: одуванчики, цикорий дикий, подорожник, лютик ползучий, сурепка, типчак и др. Они легко искоренимы.

2) Многолетники, которые размножаются порослью от подземных частей и трудно искоренимы. Наиболее распространены и опасны из них корневищевые и корнеотпрысковые.

Меры борьбы с сорняками следующие: проведение передовой агротехники;

введение правильного севооборота с травосеянием, черным паром и пропашными культурами; соблюдение при этом севообороте требуемой обработки почвы и чередование растений обеспечивают непосредственное истребление, истощение и удушение сорняков, то-есть наиболее успешное уничтожение их;

тщательная очистка посевного материала от семян сорных растений путем правильного подбора машин, сит и других приспособлений для очистки, с учетом особенностей культурных семян и их засорителей;

внесение на поля перепревшего навоза, в котором семена сорняков уже потеряли всхожесть;

скармливание животным засоренных кормов в размолотом, засилосованном или запаренном состоянии;

обкашивание обочин полевых дорог, канав, пустырей и т. п. до цветения сорных растений;

своевременная и правильная уборка хлебов, устраняющая осыпание сорняков;

выведение устойчивых сортов культурных растений, менее подвергающихся губительному действию сорняков (сюда относятся сорта зимостойкие, засухоустойчивые, заразихоустойчивые и т. д.);

очистка почвы от семян и корней сорняков: путем лущения стерни на глубину 4—5 сантиметров дисковыми орудиями, немедленно после уборки хлеба, и глубокой вспашки плугом, обязательно с предплужником, для заделки (уничтожения) сорных растений, через 15—20 дней после лущения, когда взойдет основная масса сорняков. Для уничтожения (истощения) корневищ пырея лущение следует производить дисковыми лущильниками в два прохода (перекрестно), на глубину залегания основной массы корневищ (на 8—10 сантиметров); корневища при этом разрезаются на части, каждая величиной в 5—10 сантиметров. С появлением ростков пырея (до их позеленения) производится вспашка плугом с предплужником на глубину 23—25 сантиметров. Чтобы предплужник не сгребал землю впереди себя, его надо установить на 1—2 сантиметра ниже глубины лущения.

Очистка полей от запаса семян и корней сорных растений производится также в период культивации, полки, мотыжения междурядий и т. д.

Для того чтобы усилить рост культурных растений и тем уменьшить вред от сорняков, необходимо:

производить посев ранних культур в ранние и сжатые сроки (чтобы в своем развитии они опередили сорняки);

производить посев яровизированными семенами (для ускорения развития культурных растений);

создавать культурным растениям лучшие условия роста путем обеспечения их пищей и влагой (внесение удобрений, рыхление почвы и т, д.).

Для уничтожения появившихся сорняков следует проводить: мотыжения междурядий пропашных культур по мере появления сорняков;

ручную полку сорняков на посевах зерновых и технических культур (лен) до 2—3 раз за весенне-летний период.

Регулирование теплового режима почвы

В северных районах нашей страны задача регулирования теплового режима почвы и приземного слоя воздуха сводится к увеличению притока теплоты в почву и сохранению ее, в южных — возникает необходимость ослабить перегрев почвы и растений, и почти во всех районах важной задачей является предупреждение повреждений растений от заморозков.

Приемы регулирования теплового режима почв направлены на лучшее использование основных и дополнительных источников тепла, сохранение и уменьшение расхода тепла и устранение перегрева почвы. Их можно разделить на Пассивные, не требующие материальных затрат, и Активные, требующие определенных материальных затрат и человеческих усилий.

К пассивным методам относятся: посев сельскохозяйственных культур в оптимальные сроки, использование в хозяйствах агроклиматически районированных культур и отдельных их сортов, правильное использование элементов рельефа. Посев теплолюбивых культур в более поздние сроки при наступлении относительно устойчивых положительных температур и надлежащем прогревании почвы способствует более благоприятным условиям их роста. Районирование позволяет определить географические границы возделывания культур, соответствующие их потребностям в тепле. Размещение более теплолюбивых культур на плато и южных склонах как лучше прогреваемых, а холодостойких — в низинах и на северных склонах позволяет лучше использовать мезоклимат.

К активным методам регулирования теплового режима почв и приземного слоя воздуха относятся такие агротехнические приемы, как посев и посадка растений на грядах и гребнях, обработка почвы и удаление избыточной почвенной влаги, мульчирование почвы, создание дымовых завес над поверхностью почвы и растениями, дополнительный обогрев почвы, создание полезащитных лесных полос, снегозадержание на полях.

При создании в северных районах гряд и гребней почва в них лучше прогревается, легче избавляется от излишней воды. Разница температур почвы на гребнистой и ровной поверхности достигает 5°С на глубине 5 см и 2,5 °С на глубине 10 см. Хотя в ночное время с поверхности гребней и гряд отдается больше теплоты, чем с ровной поверхности, все же тепловой баланс складывается более благоприятный.

Поступление тепловой энергии солнца может быть увеличена обработкой почвы и регулированием водно-воздушного режима почв. Структурные почвы обладают наиболее благоприятными тепловыми свойствами, хорошо прогреваются и сохраняют тепло в глубоких слоях. Удаление излишней влаги из почвы также способствует более быстрому прогреванию почвы, так как твердая фаза (почва) характеризуется меньшей теплоемкостью, чем вода.

Мульчирование почвы темноцветными материалами — торфом, перегноем, бумагой и др. — способствует поглощению солнечной энергии и увеличению прихода тепла в почву. Вместе с тем такие мульчирующие материалы уменьшают потери тепла ночью и одновременно уменьшают испарение почвенной влаги. Наибольшее количество теплоты из почв, особенно не покрытых растительным покровом, расходуется именно на испарение воды и на теплообмен с воздухом. На полях, покрытых растениями, наибольший расход теплоты приходится на транспирацию растений. Общий расход тепла на транспирацию и испарение воды из почвы на полях достигает 80% и более от радиационного баланса.

Органические удобрения могут служить дополнительным средством обогрева почвы в районах с коротким теплым периодом и недостаточным поступлением солнечной радиации.

Снегозадержание позволяет выгодно использовать физические свойства снега для уменьшения потерь теплоты из почвы. Благодаря своей низкой теплопроводности снежный покров хорошо сохраняет в почве тепло и защищает ее от охлаждения. Снежный покров имеет особенно важное значение для перезимовки озимых культур, многолетних трав, ягодных и плодовых насаждений. Озимые культуры благополучно перезимовывают при неглубоком промерзании почвы и при температуре на ее поверхности не ниже — 10 °С и не выше — 5°С. Такие условия создаются при высоте снежного покрова на юге европейской части СССР не менее 20 см, на севере — более 70, а в разных районах Сибири — от 40 до 100 см.

Ранней весной в ясную ночную погоду отмечается сильное лучеиспускание с поверхности почвы, и она вследствие большой потери теплоты переохлаждается, на ее поверхности могут быть заморозки, в результате чего могут пострадать посевы. Специальными мерами по предупреждению заморозков служат дымовые завесы. В качестве дымообразующих средств используют дымовые шашки и костры. Дым и водяные пары в приземном слое воздуха предохраняют почвы от лучеиспускания и соответственно от переохлаждения. Для предохранения растений от заморозков и для сохранения тепла в овощеводстве широко используют пленочные покрытия.

В хозяйствах, расположенных вблизи природных источников термальных вод или крупных промышленных предприятий, может использоваться в качестве источника тепла горячая вода для обогрева почвы через систему труб, а вода с пониженной температурой — для орошения. В Средней Азии при влагозарядковых поливах в холодное время года или при осенних поливах поливная вода выступает также как дополнительный источник тепла, поскольку имеет более высокую температуру, чем поверхностный слой почвы. Такой прием резко уменьшает амплитуду колебания температуры почвы в течение суток. При возделывании растений в защищенном грунте для дополнительного обогрева применяют пар, различные виды топлива, электроэнергию.

Важное воздействие на тепловой режим почв и приземный слой воздуха оказывают полезащитные лесонасаждения, создавая благоприятный микроклимат, уменьшая годовую и суточную амплитуду колебания температуры.

В южных районах для предупреждения перегрева почвы при-меняют различные приемы затенения почвы и посевов, а также мульчирование почвы белыми материалами, усиливающими отражение солнечной радиации. В качестве мульчи может использоваться при уборке зерновых колосовых солома, которая мелко измельчается и равномерно распределяется на поверхности почвы. Орошение посевов, особенно дождеванием, способствует охлаждению почвы и увеличивает расход тепла на испарение воды.

Структура почвы и приемы ее регулирования

Почва, структура - Способность почвы распадаться на агрегаты называется структурностью, а совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава называется почвенной структурой.

Структура является важным свойством почв; она определяет ряд других свойств почвы и влияет на ее плодородие. В песчаных и супесчаных почвах механические элементы обычно находятся в раздельночастичном состоянии. Суглинистые и глинистые почвы могут быть структурными и бесструктурными или малоструктурными.

Качественная оценка структуры определяется ее размером, пористостью, механической прочностью и водопрочностью. Более агрономически ценными являются макроагрегаты размером 0,25 - 10 мм, обладающие высокой пористостью (более 45%), механической прочностью и водопрочностью. Наряду с макроагрегатами благоприятное влияние на плодородие почв оказывают и микроагрегаты размером от 0,05 до 0,25 мм.

Почвы, обладающие водопрочной и механически прочной структурой не заплывают при сильном увлажнении и устойчивы к разрушению при механической обработке.

К агротехническим методам улучшения структуры почв относятся: посев многолетних трав, обработка почвы в спелом состоянии, известкование кислых почв, гипсование солонцовых почв, внесение минеральных и особенно органических удобрений. Прочная структура образуется под воздействием как многолетних трав, так и однолетних культур: пшеницы, подсолнечника, кукурузы и др. Лен, картофель, овощные культуры, имеющие мало развитую корневую систему, оказывают небольшое структурообразующее действие на почву.

Многолетние травы (особенно бобовые и их смеси со злаками) играют более важную роль в создании агрономически ценной структуры, чем однолетние культуры. Это объясняется тем, что многолетние травы образуют мощную и сильно разветвленную корневую систему. В их корневых остатках содержится значительное количество белков, углеводов и других соединений, благоприятных для жизнедеятельности микроорганизмов и образования гумусовых веществ. В корневых остатках однолетних культур к моменту их созревания содержится в основном клетчатка, малопригодная для гумусообразования.

Искусственное оструктуривание почв осуществляется путем введения в них небольшого количества (0,001 % массы почвы) структурообразующих веществ, главным образом состоящих из производных акриловой, метакриловой и малеиновой кислот.

Роль азота в формировании урожая с/х культур.

Входит в состав белков, ферментов, нуклеиновых кислот, хлорофилла, витаминов, алкалоидов.

Уровень азотного питания определяет размеры и интенсивность синтеза белка и других азотистых органических соединений в растениях и, следовательно, ростовые процессы. Недостаток азота особенно резко сказывается на росте вегетативных органов. Слабое формирование фотосинтезирующего листового и стеблевого аппарата вследствие дефицита азота, в свою очередь, ограничивает образование органов плодоношения и ведет к снижению урожая и уменьшению количества белка в продукции.

Характерным признаком азотного голодания является торможение роста вегетативных органов растений и появление бледно-зеленой или даже желто-зеленой окраски листьев из-за нарушения образования хлорофилла. Азот повторно используется (реутилизируется) в растениях, поэтому признаки его недостатка проявляются сначала у нижних листьев. Пожелтение начинается с жилок листа и распространяется к краям листовой пластинки. При остром и длительном азотном голодании бледно-зеленая окраска листьев растений переходит в различные тона желтого, оранжевого и красного цвета (в зависимости от вида растений), затем пораженные листья высыхают и преждевременно отмирают.

При нормальном снабжении азотом листья темно-зеленые, растения хорошо кустятся, формируют мощный ассимиляционный стебле-листовой аппарат, а затем полноценные репродуктивные органы. Избыточное, особенно одностороннее, снабжение растений азотом может вызвать замедление их развития (созревания) и ухудшить структуру урожая. Растения образуют большую вегетативную массу в ущерб товарной части урожая. У корне- и клубнеплодов избыток азота может привести к израстанию в ботву, а у зерновых и льна — к полеганию посевов.