Земледелие с основами почвоведенияЗемледелие с основами почвоведенияСодержание Введение 2 1. Агрофизические свойства почвы. 2 2. Система земледелия для засушливых степных условий. 5 3. Экономическая целесообразность севооборотов 7 4. Почвозащитные севообороты, их назначение и особенности. 10 5. Технология обработки сидерального пара. 11 6. Технология применения органических удобрений. 12 Вынос питательных веществ урожаем. 12 Навоз. 13 Бесподстилочное содержание скота. 14 Состав навоза. 14 Применение навоза. 16 Навозная жижа. 16 Птичий помет 16 Торф. 17 Компосты. 17 Зеленое удобрение. 18 Бактериальные препараты. 19 7. Биологические особенности сорняков. 19 Малолетние сорняки 20 Многолетние сорняки. 21 Введение 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. Агрофизические свойства почвы. 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. > Связность способность почвы противостоять механическому воздействию. Она зависит от силы сцепления частиц. Наибольшей связностью обладают почвы тяжелые, уплотненные, пересохшие. > Пластичность – способность почвы во влажном состоянии изменять форму и сохранять ее. Наиболее высокая пластичность присуща глинистым почвам, менее пластичны супесчаные и песчаные почвы. > Липкость – прилипание почвы к орудиям обработки. Глинистые бесструктурные почвы, а также насыщенные натрием (солонцы) отличаются сильной липкостью. Прилипание увеличивается с повышением влажности почвы. > Набухание – способность почвы изменять объем вследствие увлажнения и замерзания. К набуханию способны почвы с большим содержанием органического вещества, насыщенные натрием, а также тяжелые (глинистые) почвы, богатые коллоидами. При изменении объема в почве могут образовываться трещины, а также происходить разрывы корне, выпирание узла кущения и другие, неблагоприятные для растений явления. > Усадка почвы – процесс, обратный набуханию, проявляющийся при высыхании, свойственен бесструктурным почвам. 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). Система земледелия для засушливых степных условий. 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: > Полезащитные лесные полосы, которые задерживают и распределяют снег на полях, повышают влажность почвы, уменьшают испарение влаги, препятствуют развеиванию почвы ветром, защищают сельскохозяйственные культуры от засухи и суховеев и повышают урожай сельскохозяйственных культур; > Водорегулирующие лесные полосы на склонах, назначение которых – поглощение поверхностного стока талых ливневых вод, равномерное распределение снега и защита полей от ветров. 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. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Кругляков М. Я. и др. Комплексная механизация применения удобрений. -М.: Колос, 1972 г.256 с. 2. Маукевич В. В., Лобанов П. П. Сельскохозяйственная энциклопедия: в 6 т./ -М.: Советская энциклопедия, 1974 г. -Т.1-6. 3. Моргун Ф. Т., Шикула Н. К. Почвозащитное бесплужное земледелие. -М.: Колос, 1984 г. - 275 с. 4. Основы земледелия: учебное пособие/ под ред. Проф. В. Н. Прокошева. -М.: Изд-во Колос/ 1975 г. 512 с. 5. Проблемы земледелия: учебное пособие/ под ред. С. Г. Скоропанова. -М.: Изд-во Колос/ 1978 г. 296 с. 6. Система земледелия в Алтайском крае./ под ред. А. Г. Тен. -Новосибирск, 1987 г. 314 с. |
|