Агрохимия, агропочвоведение и агроэкология

АГРОХИМИЯ И АГРОПОЧВОВЕДЕНИЕ и АГРОЭКОЛОГИЯ

Агрономическая и агрохимическая оценка различных видов торфа.

Приемы эффективного использования торфа на удобрения.

Торф образуется в результате отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. Любой торф состоит из негумифицированных растительных остатков, перегноя и минеральных включений.

По условиям образования торфяные болота (и, следовательно, добываемый торф) делят на 3 типа: верховые, низинные и переходные. Верховой торф формируется на возвышенных элементах рельефа из сфагновых мхов, пушицы, багульника и др. Низинный торф образуется в пониженных частях рельефа под влиянием грунтовых вод. В его формировании участвуют гипновые мхи, из травянистых растений — осоки, тростники, хвощи, а из древесных – ольха, береза, ель, сосна, ива и др. Промежуточный торф занимает промежуточное положение. Вид торфа определяется растениями – торфообразователями, содержание малоразложившихся остатков которых в нем составляет не менее 20 % от массы сухого вещества.

Ботанический состав. Важный признак, характеризующий качество торфа в агрохимическом отношении. Так, сфагновый верховой торф беден питательными веществами, отличается малой зольностью, кислой реакцией, низкой степенью гумификации. Он непригоден для использования на удобрение, но служит хорошим материалом для подстилки. Ольховый торф богаче азотом в связи с развитием клубеньков на корнях ольхи, имеет высокую степень разложения.

Удобрительные свойства торфа зависят от состава и соотношения в нем различных органических соединений. Такие вещества, как лигнин, битумы, смолы, воска и жирные кислоты, очень устойчивы к разложению микроорганизмами.  Повышенное их содержание замедляет разложение торфа в почве. Белковые и другие азотсодержащие  орг. Соединения торфа легче разлагаются микроорганизмами.

Торф с содержанием 5-25 % гумифицированных веществ называют слаборазложившимся. Его целесообразно использовать на подстилку. Среднеразложившийся торф характеризуется степенью разложения 25-40%. Его лучше применять на удобрение после компостирования. Торф со степенью разложения более 40 % называют сильноразложившимся.

Зольность. Торф нормальной зольности содержит до 12 % золы, высокозольный – более 12 %.

Торф, как и навоз, содержит все необходимые питательные элементы, но в другом соотношении. В нем больше всего азота. Однако основная его часть находится в органической форме и становится доступна по мере минерализации, которая происходит медленнее, чем разложение навоза. В торфе нормальной зольности содержание фосфора значительно меньше, чем азота. Калия в торфе мало.

Кислотность. Торф, у которого рН солевой вытяжки ниже 5,5 непригоден на удобрение в чистом виде. Наиболее кислый – верховой сфагновый торф, менее кислый – низинный.

Наивысшей влагоемкостью обладает верховой торф с небольшой степенью разложения (1000 — 1800%). В низинном торфе она равна 500 – 1000%.

Компостирование торфа. Для компостирования рекомендуется торф со степенью разложения выше 20 %, зольностью до 25 % и содержанием древесных частиц до 10 %, к которому добавляют известь. Фосфоритную муку, растворимые минеральные удобрения или же биологически активные компоненты (навоз, жижу, фекалии и т.д.). На компостирование с известью, фосфоритной мукой или золой лучше использовать торф, имеющий рН менее 5, зольность ниже 10 %, степень разложения 40 – 25%. С навозом, жижей и фекалиями можно компостировать все виды торфа.

В овощеводстве торф используют для приготовления питательных рассадных кубиков и горшочков. Для этого лучше использовать низинный или переходный торф с нейтральной или слабокислой реакцией, степенью разложения 30 – 40 % и зольностью 3 – 15%.

Использование торфа на удобрение без предварительного компостирования. Подходит лишь сильноразложившийся низинный высокозольный торф, богатый известью или фосфором. После добычи его тщательно проветривают с целью устранения избыточной влажности и окисления содержащихся в нем закисных соединений.

Проветренный торф в чистом виде – очень хороший материал для мульчирования, особенно при выращивании ягодных, овощных и плодовых культур. При мульчировании торф вносят в междурядья поверхностно и без заделки, слоем до 5 см. Цель мульчирования – поддержать в верхнем слое почвы лучшие условия водного, воздушного пищевого и температурного режимов, предотвратить образование почвенной корки и развитие сорняков.

Агрохимическая и экологическая оценка применения калийных удобрений, содержащих хлор, натрий, магний.

Хлористый калий (KCl)– это основное калийное удобрение, составляющее 80-90% общего производства К удобрений. Содержит 53.7-60%  К₂O, влаги не более 1%.

Хлоркалий-электролит – удобрение представляет собой КСl с примесями (по 5% MgO и  Na₂O и до 50% хлора). По действию на растения не отличается от КСl, содержит 31,6-45,5 К2О, не слеживается (содержит влаги не более 4%).

Калимагнезия (К₂SO₄*MgSO₄) содержит 29% К₂O и 9% MgO, влажность не более 5%, не слеживается. Применяется под культуры, чувствительные к хлору.

Калийно-магнезиальный концентрат. Влажность 1.5-7%, содержит 18.5% К₂O и 9% MgO , не слеживается. 

Калийная соль смешенная 40%-ная (КСl + NaCl) – смесь хлористого калия с размолотым сильвинитом (до 35% NaCl), влажность не более 2%, содержит 40% К₂O, слеживается. Пригоден для культур, отзывчивых на натрий (сах. свекла, корм. и стол. корнеплоды). Смесь из хлорида калия и каинита дает 30%-ю калийную соль. Эти удобрения ценны для культур, потребляющих много магния, и почв, бедных им (супесчаные и песчаные).

Каинит природный (КСl* MgSO₄*3Н₂О), влажность 5%,не слеживается, калия 10%

 Силвинит (КСl*NaCl) содержит калия 12-15% и до 75-80% NaCl, слеживается, вносится под натриелюбивые культуры.

Карналлит (КСl*MgCl₂*6Н₂О), измельченная руда, содержит 12-13% К₂O, очень гигроскопичен, сильно слеживается.

  На 1 кг К₂O  содержится хлора (кг): в сильвините 4,0-5,2; в карналлите 3,0-3,3; в калийной соли 1.4-1.9; в хлористом калии 0.9-1.0; в калийно-магнезиальных удобрениях 0.02-0.1.

Калийные удобрения хорошо растворимы в воде. При внесении в почву они растворяются в почвенном растворе. А затем вступают во взаимодействие с ППК по типу обменного (физико-химического), а частично и необменного поглощения. По своему характеру все калийные удобрения физиологически кислые: из водного их раствора растения значительно интенсивней потребляют катион К, чем сопутствующий ему анион Сl. В результате обменных реакций в почвенном растворе образуется соляная кислота (при применении хлоридных удобрений).

  Организационные преимущества имеет периодическое (запасное) внесение К удобрений. Запасное внесение К в значительной мере решает проблему хлора. При осеннем внесении хлорсодержащих К удобрений хлор вымывается осеннее- весенними осадками из корнеобитаемого слоя почвы и не оказывает отрицательного действия на хлорофобные культуры (табак, виноград, цитрусовые, гречиха, картофель, лен, лекарственные и эфирномасличные)

  Для сахарной свеклы и кормовых корнеплодов первостепенное значение имеют К удобрения, содержащие натрий, т.е. применяют сырые соли или смеси их с КСl.

Зерновые культуры, сахарная свёкла, кормовые корнеплоды, столовая свёкла и большинство кормовых культур практически не проявляют отрицательной реакции к хлору и даже повышают урожай больше, чем при внесении без хлорных форм.

 К удобрения оказывают положительное влияние на урожай растений при содержании в почве подвижного К на уровне 1-3 классов.

Для культур, проявляющих чувствительность к хлору, выбирают удобрения с меньшим содержанием хлора. Например, под картофель лучше применять сернокислый калий, калимагнезию.

Агрохимическая оценка азотного состояния почвы и принципы оптимизации азотного питания сельскохозяйственных культур

Содержание N в земной коре 2,3*10 ^-2, а общие его запасы исчисляются десятками млрд. тонн. Основная часть N содержится в почве в виде сложных органических соединений. Часть N земной коры находится в виде необменно-поглощенных ионов NH4 и удерживаются в кристаллической решетке алюмосиликатных минералов. В пахотном слое (0-25 см) разных почв содержание N колеблется в широких пределах (от 0,05 до 0,5 %).

Общее содержание N в почвах зависит от содержания в них органических веществ: больше всего N в наиболее богатых гумусом мощных черноземах, а меньше – в бедных гумусом дерново-подзолистых почвах и сероземах.

Содержание N в почве сильно различается в пределах одной зоны.  Нечерноземная: супесчаная – 0,05-0,07 %, суглинистая – 0,1-0,2, глинистая – 0,1-0,23, торфянистая – 0,6-1. Общий запас N в пахотном слое 1 га колеблется в разных почвах от 1,5 т в супесчаной дерново-подзолистой почве до 15 т в мощном черноземе. Обеспеченность с/х культур N зависит не от валового его содержания в почве, а от усвояемых растениями минеральных соединений. Основная масса N в почве содержится в различных органических соединениях (94-95 %), или в форме NH4, необменно-фиксированного глинистыми минералами (3-5%), недоступного или труднодоступного растениям. Только малое кол-во N (1%) содержится в легкоусвояемых минеральных формах (NO3^—, NH4⁺). В связи с этим нормальное обеспечение растений N зависит от скорости минерализации N органических веществ. Разложение органического N соединений в почве в общем виде может быть представ. схемой: белки, гуминовые вещества®аминокислоты, амиды ®NH3 ®нитриты®нитраты.

Распад азотистых органических веществ до NH3 – аммонификация. Осуществляется обширными группами аэробных и анаэробных микроорганизмов: бактерий, актиномицетов, плесневых грибов (кроме хемолитоавтотрофов).

А. происходит во всех почвах при разной рН, в присутствии воздуха или без него, но в анаэробных условиях при сильнокислой и щелочной реакциях она замедляестя.

Нитрификация: Окисление аммония до нитритов и нитратов.

NH₄OH→NH₂OH→HNO→HNO₂→ HNO₃

NH3® нитриты (1 фаза) ® нитраты (2 фаза). 1 фаза – Nitrozomonas, 2 фаза – Nitrobacter.

Денитрификация – восстановление нитратного N до газообразных форм (NO, N₂O, N₂). Происходят потери N из почвы. Происходит при отсутствии воздуха, в почве щелочная реакция и избыток органического вещества, богатого клетчаткой, глюкозой или другими углеводами. Денитрифицирующие бактерии быстро окисляют углеводы до СО₂, используя для этого кислород нитратов. Процесс восстановления нитратов- эндотермический (с затратой энергии). Процесс дыхания за счёт нитратов позволяет денитрификаторам развиваться в анаэробных условиях.

Чем ближе сроки внесения азотных удобрений к периоду интенсивного потребления, тем выше КИ→↓потерь.

Косвенная денитрификация, или хемоденитрификация— восстановление нитратов, образующихся в результате нитрификации и биологической денитрификации, в результате ряда химических реакций.

Иммобилизация. В почве происходят вторичные процессы синтеза, когда минеральные соединения азота вновь переходят в органические, неусвояемые для растений. Эти процессы носят биологический характер. М/о строят белок своих тел, используя углеводы и азот.

Органические и минеральные удобрения обогащают почву N и зольными элементами и значительно усиливают процессы минерализации в ней. С органическими удобрениями вносятся органические вещества, стимулирующие жизнедеятельность м/о, ускоряющие разложение органического вещества почвы. Минеральные удобрения повышают интенсивность биологических процессов, т. к. являются источником питания микробов NPK, Ca. Обработка почв, особенно тяжелых, усиливает нитрификацию, также как и известкование. На бедных основаниями, плохо аэрируемых, кислых, слабоокультуренных почвах процессы нитрификации слабые. При внесении извести снижается кислотность, повышается жизнедеятельность нитрификаторов, почва обогащается Ca, необходимым для связывания нитратов в форму Ca(NO3)2.

Содержание азота в почве постоянно изменяется в связи с расходованием азота и его пополнением. Расход- использование растениями и вынос с урожаем, из-за эрозии, вымывания и денитрификации.

При эрозии уносятся гумусовые вещества вместе с частичками почвы → обеднение почвы гумусом и общим азотом.

Аммиачная селитра, мочевина, КАС. Состав, свойства и приемы их эффективного применения под различные сельскохозяйственные культуры в различных почвенно-климатических зонах.

1. Аммиачная селитра (нитрат аммония, азотнокислый аммоний) NH₄ NO₃. Содержит 34,6% нитратного и аммиачного азота. Получается нейтрализацией 56-60 % азотной кислоты газообразным аммиаком: HNO₃ + NH₃ (газ) = NH₄ NO₃.

Для выделения аммиачной селитры раствор упаривают до 95-98 % NH₄ NO₃, затем подвергают перекристаллизации и высушиванию. Получается белое кристаллическое вещество с содержанием 98 — 99 % NH₄ NO₃.

Нитрат аммония очень гигроскопичен, на воздухе сильно отсыревает и слеживается. Для уменьшения слеживаемости к нему добавляют небольшое количество кондиционирующих веществ (тонкоразмолотая фосфоритная или костяная мука, гипс, каолинит и др.), не разлагающих аммиачную селитру и способных поглощать значительное количество влаги. Эти добавки придают селитре желтый оттенок. Физические свойства аммиачной селитры зависят от размеров и формы получаемых кристаллов. В настоящее время она есть в гранулированном виде и в виде чешуек. Гранулированная обладает лучшими физическими свойствами, чем кристаллическая, она сохраняет хорошую сыпучесть и рассеваемость.

Аммиачная селитра быстро и полностью растворяется почвенной влагой. Из раствора нитрата аммония растения быстрее поглощают катионы NH₄⁺, чем анионы NO₃^—. Поэтому аммиачную селитру относят к группе физиологически кислых удобрений. В почве в рез-те обменного поглощения  NH₄⁺ адсорбируется коллоидами почвы, а NO₃^— образует в растворе соли с кальцием, магнием и др. ионами.

Ее с успехом можно применять под различные культуры на всех почвах нашей страны. Для повышения эффективности NH₄ NO₃ при систематическом внесении ее в малобуферные кислые дерново-подзолистые почвы большое значение имеет их известкование.   

Аммиачную селитру применяют в качестве допосевного (основного) удобрения, вносят в рядки или в лунки при посеве и в подкормку в период вегетации.

В условиях влажного климата, особенно на легких по механическому составу почвах, где возможно вымывание нитратного азота, внесение NH₄ NO₃ с осени по зяблевую вспашку менее  эффективно, чем весной под предпосевную культивацию. В менее увлажненных районах ее можно вносить с осени, не опасаясь вымывания азота. NH₄ NO₃ в небольших дозах (10-15 кг N) вместе с удобрениями других видов вносят в рядки при посеве сахарной свеклы, в лунки при посадке картофеля, овощных и других культур. NO₃^— – одно из лучших азотных удобрений для ранневесенней подкормки озимых. Ее можно применять и для подкормки пропашных и овощных культур с обязательной заделкой в междурядья на глубину 10-15 см культиваторами- растениепитателями или при последующей междурядной обработки почвы.

2. Мочевина (карбамид) СО(NН₂)₂. Синтетическая мочевина содержит 46 % азота, это самое концентрированное из твердых азотных удобрений. Исходные продукты для производства синтетической мочевины – газообразный или жидкий аммиак и диоксид углерода (углекислый газ). Получается она в результате взаимодействия диоксида углерода с аммиаком при высоких давлении и температуре.

СО₂ + 2NН₃ = СО(NН₂)₂ + Н₂О

По внешнему виду мочевина – белый кристаллический продукт, хорошо растворимый в воде. Гигроскопичность ее при температуре до 20 °С сравнительно небольшая, но с повышением температуры значительно увеличивается. При хранении кристаллическая мочевина может слеживаться и рассеваемость ее ухудшается. Промышленность выпускает мочевину для удобрения в гранулированном виде 1-3 мм размер гранул.

В процессе грануляции под влиянием температуры в мочевине образуется биурет:

2 СО(NН₂)₂ (СОNН₂)₂НN + NН₃.

При высоком содержании (более 3 %) биурет становится токсичным для растений и при внесении мочевины с таким содержанием, непосредственно перед посевом угнетает развитие растений.

В почве биурет полностью разлагается в течение 10-15 дней, поэтому при внесении мочевины за 1-2 мес до посева отрицательного действия биурета на молодые растения не наблюдается. В кристаллической мочевине содержание биурета не превышает 0,2-0,8 %, а гранулированную мочевину в настоящее время с содержанием биурета не более 1,0 %.

В почве мочевина полностью растворяется почвенной влагой и под действием фермента уреазы, выделяемого уробактериями, быстро аммонифицируется, превращаясь в углекислый аммоний:

СО(NН₂)₂ + 2 Н₂О = (NН₄)₂СО₃, а затем

(NН₄)₂СО₃ → NН₄НСО₃ + NН₃.

Поэтому при поверхностном внесении мочевины без заделки в почву и при отстствии осадков могут происходить частичные потери азота в виде NН₃. Они сильнее выражены на почвах с нейтральной и щелочной реакцией.

Установлено, что мочевина может поглощаться корнями, а также листьями растений без предварительного превращения в углекислый аммоний.

Мочевина применяется в качестве допосевного удобрения на всех почвах под различные с/х культуры. В зоне достаточного увлажнения на легких дерново-подзолистых почвах и при орошении на сероземах мочевина дает более высокие прибавки урожая, чем аммиачная селитра, т к. амидный азот мочевины быстро превращается в аммиачный, а последний поглощается почвой и меньше вымывается в глубь почвы.  

При использовании для ранневесенней подкормки озимых культур мочевина дает такой же высокий эффект, как и аммиачная селитра. Мочевину можно применять и для подкормки пропашных и овощных культур с немедленной заделкой в почву. При несвоевременной заделке возможны потери азота вследствие улетучивания NН₃. Ее можно использовать и для некорневой подкормки растений (кристаллическая мочевина).

В отличие от других форм азотных удобрений мочевина даже в повышенной концентрации (1 % — ный раствор) не обжигает листья и вместе с тем хорошо используется растениями.

При внесении одной мочевины ее смешивают с сухим песком.

3. Растворы аммиачной селитры и мочевины (КАС).

В растворах, содержащих смесь мочевины и аммиачной селитры, создается эффект взаимного растворения, что позволяет получать удобрения с более высокой концентрацией азота без риска высаливания. Концентрированные растворы карбамида и аммиачной селитры, получившие название КАС (карбамид- аммиачная селитра), не содержат свободного аммиака, поэтому они более технологичны и удобны в обращении.

КАС представляет собой светло-желтую жидкость. В зависимости от температуры воздуха в зоне применения растворов КАС содержание азота в них варьирует от 25 до 32 %. Концентрацию этих удобрений следует выбирать такую, чтобы при холодной погоде не происходило высаливание, т.к. кристаллы могут закупоривать трубопроводы и вентили емкостей для хранения, средств транспортировки и машин для хранения.

Хранить растворы КАС можно в металлических  и бетонных емкостях. Обычно КАС вносят в почву с помощью наземных средств. Для поверхностного внесения используют широкозахватные штанговые опрыскиватели. Корневую подкормку посевов пропашных культур проводят одновременно с междурядной обработкой или окучиванием. Растворы КАС можно использовать и при орошении дождеванием или по бороздам.

Ассортимент аммонийных и нитратных азотных удобрений. Получение, состав, свойства этих удобрений и приемы эффективного использования при выращивании с-х культур в различных почвенно-климатических условиях.

Выпускаются группы азотных удобрений:

НИТРАТНЫЕ – натриевая селитра, кальциевая селитра;

АММОНИЙНЫЕ и АММИАЧНЫЕ – сульфат аммония, углеаммиакаты, безводный аммиак, аммиачная вода;

АММИАЧНО-НИТРАТНЫЕ – аммиачная селитра, известково-аммиачная селитра, сульфат-нитрат аммония, жидкие аммиакаты;

АМИДНЫЕ – мочевина, цианамид кальция.

НИТРАТНЫЕ. Селитры (соли азотной кислоты). Изначально применялись селитры природного происхождения (чилийская). Сейчас – синтетические селитры.

ОБЩИЕ СВОЙСТВА: легкорастворимы, легкодоступны, сильная вертикальная и горизонтальная миграция в почве, физиологически щелочные удобрения (т.е. оказывают нейтрализующее действие на кислые почвы).

Вступают в обменные реакции с ППК. ППК поглощает Na и Ca, а нитрат-ион образует HNO₃ или (для натриевой селитры) Ca(NO₃)₂. Нитратный азот не подвергается химическому или физико-химическому поглощению в почвах.

НАТРИЕВАЯ СЕЛИТРА: NaNO₃ .Содержит 15-16% N и 26% Na.

ПОЛУЧЕНИЕ: при производстве азотной к-ты из аммиака путем щелочной адсорбции окислов азота. непоглощенные NO и NO₂ пропускают через р-р соды или NaOH (в поглотительных башнях). Na₂CO₃+2NO₂=NaNO₃+NaNO₂+CO₂. NaNO₂+2HNO₃(слабая)=3NaNO₃+2NO+H₂O. NO → в поглотительные башни для окисления в NO₂. Выпаривают и центрифугируют осадок NaNO₃ – получают белую или серую мелкокристаллическую соль. Удобрение гигроскопично.

КАЛЬЦИЕВАЯ СЕЛИТРА: Ca(NO₃)₂. “Норвежская селитра”. 13-15% азота.

ПОЛУЧЕНИЕ:нейтрализация 40-48% HNO₃ мелом или известью:

CaCO₃+2HNO₃=Ca(NO₃)₂+H₂O+CO₂. Азотную к-ту получают окислением аммиака.

Оч. гигроскопична, для улучшения физических свойств добавляют ≈0,5% гидрофобных добавок (парафинистый мазут).

Применение:можно вносить под все культуры (особенно на дерново-подз. почвах, т.к. подщелачивают среду, но на черноземах заметно меньше эффект, особенно под зерновые). Натриевая селитра хороша под сах. свеклу и др. корнеплоды – они способствуют оттоку углеводов в корни.

Можно в рядки (только натриевую, особенно под корнеплоды. Кальциевая слишком гигроскопична), основное или подкормку.

На дерново-подз. почвах оптимум – кальциевая, на черноземах равноценны, на засоленных почвах натриевую не рекомендуется. Малоэффективны в орошаемом земледелии, т.к. легко вымываются из верхних слоев почвы.

АММИАЧНЫЕ

Бывают твердые (сульфат аммония, сульфат аммония-натрия, хлористый аммоний, карбонат аммония, бикарбонат аммония) и жидкие (безводный аммиак, аммиачная вода).

СУЛЬФАТ АММОНИЯ: (NH₃)₂SO₄.Содержание азота 20,5 – 21%.

ПОЛУЧЕНИЕ: нейтрализацией серной к-ты аммиаком, выделенным из отходящих газов при коксовании или синтетическим. Осадок (NH₄)₂SO₄ отделяют центрифугированием и высушивают. Серную к-ту можно заменить гипсом (CaSO₄*2H₂O), мирабилитом или глауберовой солью (Na₂SO₄*10H₂O, в этом случае получается (NH₄)₂SO₄ и сода).

Легкорастворим, мало слеживается, слабогигроскопичен, внешене – кристаллическая соль разной окраски (белый, серый, красноватый). Физиологически кислое удобрение. Содержит ≈23% серы, доли процента свободной серной к-ты (синтетический) и органические примеси (коксохимический – смоляные к-ты, фенол, роданит аммония. Последний токсичен для р-ний).

В почве быстро растворяется, ионы аммония переходят в ППК, где легкодоступны растениям, но мало подвержениы вымыванию из почвы. Но из-за этого же локализуется в очагах внесения. Малопригодны для рядкового удобрения – избыток аммиака токсичен для проростков. Постепенно нитрифицируется. При длительном применении почва заметно подкисляется (кроме щелочных каштановых). Хорош для основоного удобрения. Повышает эффективность фосмуки.

СУЛЬФАТ АММОНИЯ-НАТРИЯ: (NH₃)₂SO₄* Na₂SO₄.

Содержит не менее 16% азота и до 2,5% органических примесей.

ПОЛУЧЕНИЕ: отход производства капролактама.

Хорошее удобрение под сах. свеклу и др. корнеплоды в связи с наличием Na, для крестоцветных, отзывчивых на серу и натрий. Применять на черноземах и произвесткованных дерново-подз. почвах.

ХЛОРИСТЫЙ АММОНИЙ: NH₄Cl.

Содержит 24-25% азота.

ПОЛУЧЕНИЕ: побочный продукт при производстве соды:

NH₃+CO₂+H₂O+NaCl = NaHCO₃+NH₄Cl.

Легкорастворим, малогигроскопичен, хорошие физические свойства. Высокая физиологическая кислотность и 66,6% хлора, к-рый угнетающе действует на картофель, табак, виноград, а на дерн-подз почвах – и на лук, капусту, лен. Нормально для зерновых при обычных нормах азота. Заделывать, осенью – в этом случае ионы хлора не поглощаются корнями, а легко вымываются.

КАРБОНАТ АММОНИЯ: (NH₄)₂CO₃.

Представляет собой смесь карбоната, бикарбоната и карбамата аммония. Содержит 21-24% азота.

ПОЛУЧЕНИЕ: получают насыщением аммиачной воды CO₂ с последующей отгонкой карбоната аммония; или в рез-те взаимодействия газообр. Аммиака и CO₂ в присутствии паров воды.

Оч. нестоек на открытом воздухе, разлагается:

(NH₄)₂CO₃ = NH₃+NH₄HCO₃

БИКАРБОНАТ АММОНИЯ: NH₄HCO₃.

Содержит 17% азота.

ПОЛУЧЕНИЕ: адсорбция газообразного аммиака и углекислого газа р-ром карбоната аммония. NH₄HCO₃ выпадает в осадок. Оставшийся в р-ре NH₄HCO₃ насыщают газообразным аммиаком и получившийся (NH₄)₂CO₃ вновь используют для производства NH₄HCO₃.

Более стоек, чем карбонат аммония, но не намного. При разбросном методе внесения в почву заделывать сразу же. По действию на растения приближается к аммиачной селитре.

БЕЗВОДНЫЙ АММИАК: NH₃.

Содержит 82% азота. Получают сжижением газообразного аммиака под давлением. Хранят под давлением.

При внесении в почву превращается в газ, к-рый адсорбируется коллоидами и поглощенной почвенной влагой, образуя NH₄OH. Ионы аммония дают различные соли, поглощаются твердой фазой, нитрифицируются.

АММИАЧНАЯ ВОДА:

р-р аммиака в воде. I сорт содержит 20,5% азота (25% аммиак), II – 16,5% (20% аммиак).

Рекомендуется в качестве основного удобрения. При подкормке вносят в середину междурядий, чтобы не создавалось токсичных концентраций аммиака.

АММИАЧНО-НИТРАТНЫЕ

АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА: NH₄NO₃ .

Содержит 35% нитратного и аммиачного азота.

ПОЛУЧЕНИЕ: Нейтрализацией 55-60% азотной к-ты газобразным аммиаком. Затем р-р упаривают до содержания 98-99% NH₄NO₃, перекристаллизовывают и высушивают.

Белое кристаллическое в-во с 98-99% NH₄NO₃ и некоторыми примесями, в т.ч. добавками для улучшения физических свойств. Оч. гигроскопичен, слеживается. Добавки (гипс, фосмука, каолинит) моут придавать желтоватый цвет. Иногда гранулируют (физические св-ва улучшаются). физиологически кислое удобрение. Непосредственно перед внесением можно смешать с известью.

При внесении ион аммония поглощается ППК а нитрат-ион образует в р-ре соли с кальцием, магнием и т.п. может при длительном внесении подкислять легкие малобуферные почвы. Аммиачная селитра занимает первое место по эффективности среди азотных удобрений.

Вносят в основное удобрение, подкормку, в рядки. Оч. хорошо для ранневесенней подкормки озимых.

По почвенно-климатическим зонам: селитры лучше на дерново-подз. и др. кислых почвах, т.к. физиологически щелочные. Не рекомендуются при орошении – вымывается нитрат-ион. Аммиачные жидкие – на почвах со значительной емкостью, иначе улетит аммиак. Натрийсодержащие удобрения – под корнеплоды и особенно сахарную свеклу.

Баланс азота и основные статьи баланса в земледелии различных почвенно-климатических зон.

Формула баланса азота: (N_{удобрений} + N_семян + N_{биолог.} ) – (N_{раст.вынос} + N_{газообр.})

Общий запас азота в почве и тем более содержание в ней минеральных соединений азота постоянно изменяется в связи с расходованием азота, с одной стороны, и его пополнением — с другой.

Расходование азота из почвы происходит в рез-те использования его растениями и выноса с урожаем, а также вследствие непроизводительных потерь его из-за эрозии, вымывания и денитрификации.

При водной и ветровой эрозии вместе с частицами почвы уносятся и находящиеся в ней гумусовые вещества, что приводит к обеднению почвы гумусом и общим азотом. Вымывание нитратов из почвы осадками и дренажными водами — распространённое явление. Нитратный азот не образует в почве каких- либо малорастворимых солей и не поглощается отрицательно заряженными почвенными коллоидами.

В основном потери азота из почвы происходят в газообразной форме в рез-те денитрификации.

Применение азотных удобрений имеет решающее значение в повышении урожаев с/х к-р на большинстве почв нашей страны. Установлено, что каждая тонна азота МУ даёт дополнительно  10-15 т зерна, 20-30 т сена луговых трав, 30-40 т корней сахарной свёклы, около 2 т льноволокна и 5-6 т хлопка-сырца. Азотные удобрения не только повышают урожай, но и улучшают его качество, увеличивают содержание белка в зерне и кормовых продуктах. Особенно эффективны азотные удобрения в обеспеченных влагой районах Нечернозёмной зоны, на бедных азотом д-п почвах. Высокоэффективны азотные удобрения также на серых лесостепных почвах и выщелоченных чернозёмах западных областей.

На д-п и серых лесных почвах внесение РК удобрений без одновременного внесения азотных удобрений, как правило, не даёт существенного эффекта. На этих почвах около 60% общей прибавки урожая, получаемой от минеральных удобрений, падает на долю азотных удобрений. При движении с севера на юг и с запада на восток, т.е. в районах недостаточного увлажнения, эффективность азотных удобрений снижается.

В степных южных районах на мощных, обыкновенных и южных чернозёмах вследствие большого содержания в этих почвах азота и недостатка влаги, и особенно на каштановых и светло-каштановых почвах засушливых областей юго-востока, прибавки урожая от азотных удобрений ниже, чем в обеспеченных влагой районах Нечернозёмной и Лесостепной зон. Однако при проведении мероприятий, способствующих накоплению и сохранению влаги на полях (снегозадержание, своевременная зяблевая вспашка и др.), умеренные нормы удобрений вполне эффективны и в этих районах. Эффективность азотных удобрений в степных районах юга и юго-востока значительно возрастает при орошении. Применение азотных удобрений- важнейшее условие получения высоких урожаев всех культур.

Азотные удобрения дают высокие прибавки урожая в увлажнённых районах Северного Кавказа и в субтропических районах.

Особенность баланса азота заключается в его высокой подвижности. Азот – это биогенный элемент имеющий природные источники пополнения его запасов в почве. Потребность растений в питании этим элементом – большая. Формула баланса азота:(N_{удобрений}+N_семян+N_биолог  )-(N_{Раст вынос}+N_{газообр}).Проблемы связанные с круговоротом и балансом азота в системе почва-растение –удобрение.Проблемы:1)Количественная и качественная оценка статей прихода/расхода азота баланса.2) Разработка приемов снижения потерь азотных удобрений в окружающую среду(повышения эффективности использования удобрений).3)Разработка точных методов по определению размеров накопления азота симбиотического и свободно живущими азотобактериями.4)Изучение механизма процесса денитрификации в полевых условиях, количественное значение этих процессов.5)Разработка мероприятий по предотвращению загрязнения грунтовых вод азотными удобрениями.6)Разработка методов контроля ПДК в товарной продукции.

   При любой системе удобрений нельзя рассчитывать на высокий урожай при дефицитном балансе азотом.

Азот – один из основных элем, необх для растен. Он входит в состав всех простых и сложных белков, которые явл-ся главной состав частью цитоплазмы растит клеток, и сос-в нуклеиновых кислот (РНК и ДНК), играющ исключит важную роль в обмене ве-в в организме. Азот содержится в хлорофилле, фосфатидах, алколоидах, ферментах и во многих других орган ве-вах растит клеток. Главным источн азота для питан растен служат соли азотной кислот и соли аммония. Азот, поступ в раст в минер ыормах, проход сложн цикл превращ, конечн этапом котор явл включен его в состав белковых молекул. Белки синтез из аминокисл,котор, в свою очередь, образ при взаимод аммиака с кетогруппой соответ орган кислот (аминирование). Непосред аминир с помощ ферментов подверг кетакорбоновые кислоты – пировиноградная, щавелевоуксусная, α-кетоглутаровая и др, образ в растен при распаде углеводов, в процессе анаэроб дыхан. Прямое аминиров кетокислот аммиаком – основн путь синтеза аминокисл в растен. Для азота аминокислот необход восстан форма азота. Нитраты и нитриты неспособ вступать в реакц с кетогруппами орган кабоновых кислот, и для образов соответ аминокислот они предварит восстан в тканях растен до аммиака. Основн источн доступн N – газообраз N из атмос и нитратн и аммоничный N из почвы.

Редукция нитратов – двухступ процесс:

NO^—₃ ^2ẽ→ NO^—₂ ^6ẽ→NH₃. на первом этапе происход превращ нитрата в нитрит. Р-ция катализир молибдофлавопротеиновым ферментом – нитратредуктазой. Следующ стадия редукционного процесса катализируется простым белком – ннитритредуктазой. В рез-те процесса редукции образуются ионы ОН^—; таким образом регулируется уровень кислот в клетке: NO^—₂ + 6Н⁺ +6е^—→ NH₃+Н₂О+ ОН^—. Нитратн азот способен накапл в растен, не причин им вреда, в значит кол-вах. Содер нитрат в кормах, овощах и других растит продукт выше определ предела вредно дейст на орган животн и челов, потребл такие прод. Аммиак в свободном виде содерж в высших растен обычно в незначит кол-ах; чрезмерн накопл его, особенно при недостат углевод, ведет к отравл растен. При достат кол-ве углеводов аммиачн азот, поступ в растен из почвы и образов при восстан нитратов, присоед к органич кетокислот(щавелевоуксусной, кетоглутаровой) и фумаровой, образ первич аминокислоты – аспарагиновую и глутаминовую. Реакц построен этих аминокисл протек в две фазы. На первой фазе из аммиака и кетокислоты образуются иминокислота и вода, на второй иминокисл восстан до аминокислоты.

 Бесподстилочный навоз БН. Состав, свойства и технология применения

60% общего выхода навоза приходится на БН. В зависимости от технологии его удаления на фермах  с бесподстилочным   содержанием животных получают полужидкий навоз ( влажность 90%),   жидкий ( влажность 90-93%), и навозные стоки (влажность более 93%).Удаление навоза осуществляют г.о. 3 способами:

1. С применением транспортёров различных  систем; (влаж. до 92%).

2. По самотёчным сплавным каналам (гидросплав); (влаж. до 92%).

3. С использованием гидросмыва, (влаж. более 92%).

Содержание воды в БН свыше 92% нежелательно, т.к. объём при этом значительно возрастает.

В БН на долю аммиачного азота приходится 50-70% от общего его содержания, нитратного -3-8, органического ~25-45%. Аммиачный азот представлен аммиаком, мочевиной и карбонатом аммония. В течение  нескольких дней более 90% мочевины переходит в аммиак и угольную кислоту. Содержание свободного аммиака не превышает 5-10%. Фосфор представлен г.о. органическими соединениями (фосфатидами и нуклеопротеидами) и используется растениями лучше, чем из минеральных фосфорных удобрений. Почти весь калийнаходится в жидкой его фракции и легко доступен растениям. При естественном отстаивании БН доля твёрдой фракции составляет до 10-15% (при содержании в ней сухой массы 20-25%), а при механическом – до 30-40% ( при содержании сухой массы 20-35%). Чем выше степень разбавления водой БН, тем большая часть питательных веществ переходит в жидкую фракцию. При одинаковой влажности гомогенизированный (перемешанный) БН свиней содержит, как правило, больше N,P,Ca и примерно в 1,5-2 раза меньше калия, чем навоз КРС. БН КРС имеет в среднем рН 7,8, а свиней – рН 6,8. В БН более узкое соотношение между углеродом и азотом по сравнению с ПН (КРС- 8-10:1, а свином – ещё меньше).В твёрдой фракции это соотношение равно 14-20:1, а в жидкой -4-8:1. Величина указанного соотношения имеет большое значение для возможности восполнения запаса гумуса в почве. Органическое вещество БН интенсивно минерализуется в почве. По обобщённым данным по действию на воспроизводство гумуса составляет 60% от ПН при эквивалентных количествах орг.вещества. Твёрдая фракция минерализуется значительно медленнее, чем гомогенизированный навоз, и особенно его жидкая фракция.

Внесение БН навоза на поля можно осуществлять по следующим технологическим схемам: прифермское хранилище – трубопровод – дождевальная установка – поле; прифермское хранилище – дождевальная установка – поле; прифермское хранилище – трубопровод – полевое хранилище – дождевальная установка; разделение навоза на твёрдую и жидкую фракции. Первая вносится  ,  как  подстилочный навоз, а вторая – по одной из указанной схем.  

В районах, где имеется торф, приготавливают торфонавозные компосты.

БН также запахивают с измельчённой соломой, оставленной на поле после уборки, или с предварительно разбросанным торфом.

При дождевании БН предварительно в смесительной камере разбавляют водой в 8-10 раз в вегетационный период и в 2-3 раза – во вневегетационный.

БН можно применять в качестве подкормок сх культур.

Целесообразнее применение внутрипочвенного внесения навоза специальными машинами ( потери азота составляют не более 2-5%).

Дозы БН  (92% влажности, содержание азота около 0,3%) в зависимости от вида сх культур и их урожайности могут составлять от 30-50(под зерновые) до 100-150 тга ( под высокоурожайные пропаш.культуры).

Внесение БН не рекомендуется проводить с использованием цистерн-разбрасывателей для подкормки озимых и яровых зерновых культур и под 1-й укос многолетних трав первого года пользования ввиду возможного сильного механического повреждения посевов, а также образования навозной корки при применении гомогенизированного удобрения. В данном  случае лучше проводить дождевание посевов жидкой фракции БН. По сан.-гиг. соображениям не разрешается применять БН навоз под овощные культуры.

Влияние внешних факторов на поступление элементов минерального питания в растения и их учет при применении удобрений

Почвенно-климатические условия.Наиболее высокий эффект от полного минерального удобрения отмечен в зоне дерново-подзолистых почв. Понижение эффективности удобрений происходит в европейской части с северо-запада на юго-восток (от лугово-степной к степной и сухостепной зонам). Это объясняется различиями в почвенном плодородии и влагообеспеченности. Действие азотных удобрений наиболее сильно проявляется на дерново-подзолистых и серых лесных почвах. Снижение эффективности азотных удобрений отмечается на почвах, бедных фосфором и калием. При использовании удобрений, необходимо учитывать погодные условия текущего и предшествующего годов. При недостаточном количестве осенних атмосферных осадков снижается эффективность азотных удобрений в следующем году и повышается роль фосфорных. Если осенью выпадает много осадков, то в следующем году возрастает эффективность азотных удобрений. В условиях избыточного увлажнения растениям особенно необходим калий, а при кратковременных весенних похолоданиях –фосфор. В засушливых районах чаще всего ограничиваются только внесением рядкового удобрения, чаще всего фосфора. Низкие температуры в начале роста растения оказывают наиболее сильное отрицательное влияние на азотное и фосфорное питание. Чрезмерно высокая температура также снижает поступление элементов питания в растение. Микробиологическая деятельность почвы. При систематическом внесении удобрении довольно быстро изменяются кислотность почвы, сумма поглощенных оснований, степень насыщенности основаниями, содержание подвижных форм калия и фосфора и очень медленно – содержание гумуса и емкость поглощения, изменение которых зависит прежде всего от органических удобрений. Агротехнические условия. Своевременная и качественная обработка почвы, посев или посадка культур в лучшие агротехнические сроки, подбор хорошего предшественника, соблюдение севооборота, борьба с сорняками, вредителями и болезнями с/х культур – все это оказывает значительное положительное влияние на эффективность удобрений. Своевременная, качественная обработка почвы создает лучший водно-воздушный и микробиологический режимы почвы, благоприятные условия для роста растений и усиливает использование корневой системой питательных веществ почвы и удобрений. Особенности влияния предшественников определяются тем, что они оставляют в почве разные кол-ва пожнивно-корневых остатков, по-разному удобряются, неодинаково используют воду и питательные вещества. Некоторые с/х культуры, хорошо использующие труднодоступные питательные вещества почвы, переводят их в доступное состояние для других культур в рез-те минерализации пожнивно-корневых остатков. Способ обработки почвы и связанная с ним глубина заделки удобрений также играют важную роль в питании растений. При заделке удобрений во влажный непересыхающий слой почвы создаются лучшие условия питания растений и повышается эффективность применяемых удобрений по сравнению с мелким или поверхностным внесением. Кроме того, обработка почвы – это прием борьбы с сорняками  что также улучшает условия питания культурных растений, обработкой достигается углубление пахотного слоя, в результате чего у растения развивается более мощная корневая система и дополнительно извлекаются пит.в-ва из более глубоких слоев почвы. Роль отдельных элементов питания изменяется в зав-ти от биологических особенностей сорта. Более продуктивные сорта требуют и больших норм удобрений, так как для современных высокоурожайных сортов зерновых культур характерен повышенный уровень требований к условиям азотного и фосфорного питания. Кол-во вносимых удобрений должно согласовываться с нормами и сроками посева. На хорошо удобренных почвах рекомендуется некоторое снижение норм высева за счет более высокой кустистости или более сильного мощного развития растений в благоприятных условиях. Менее кустистые, низкорослые и устойчивые к полеганию сорта лучше отзываются на повышенные дозы удобрений без изменения при этом нормы высева. Изменение оптимального срока посева, а также чрезмерная или недостаточная густота посевов могут значительно   снизить эффективность удобрений. В условиях орошения  важно соблюдать поливной режим. При поливе эффективность удобрений возрастает в два раза и прежде всего повышается роль азотных удобрений. В севообороте влияние на эффективность применения удобрений значительно выше по сравнению с монокультурой за счет более полного использования питательных веществ почвы и удобрений разными культурами. Совместное внесение органических и минеральных удобрений. Сочетание навоза с минеральными удобрениями в большинстве случаев превосходит по своей эффективности эквивалентные кол-ва питательных веществ одного навоза или раздельно применяемых минеральных удобрений. Этот дополнительный эффект достигается усилением микробиологической деятельности почвы. Совместное применение навоза и минеральных удобрений наиболее желательно при возделывании культур, которые не выносят повышенной концентрации почвенного раствора, но требуют значительного количества питательных веществ в течение вегетации для формирования урожая.

Действие внешних факторов и доступность элементов питания  растениям и приемы их регулирования.

Поглощение питательных веществ растениями зависит от: особенностей растения, свойств почвы, в том числе от уровня потенциального плодородия, прежде всего связанного с органическим веществом, отмех, состава, температуры, влажности, аэрации, реакции и концентрации почвенного раствора, освещенности и т.д.

1.      Концентрация почвенного раствора.

Является важным фактором внешней среды. При недостаточной концентрации питательного раствора растения растут и страдают от недостатка элементов минерального питания. Повышенная концентрация питательного раствора также неблагоприятно действует на рост и может вызвать угнетение растений. Оптимальная концентрация питательного раствора (та, при которой в данных условиях обеспечивается наибольшая продуктивность растений) сильно варьирует и постоянно изменяется в различные периоды онтогенеза для данного вида и сорта. В естественных условиях концентрация почв.раствора незасоленных почв колеблется от 0,02 до 0,2%. Лучше усваиваются ионы элементов питания из растворов умеренно повышенных концентраций. Повышение концентрации солей в растворе увеличивает его осмотическое давление и затрудняет поступление воды  и пит.веществ в растение.

2.      Соотношение макро – и микроэлементов в пит.среде.

При питании растений из раствора более существенную роль играет не концентрация, а соотношение элементов и их взаимное влияние. В случае резкого избытка любого элемента питания защитная реакция растений может проявиться в увеличении поглощения других элементов. Таким образом, одни и те же ионы положительно или отрицательно могут действовать на поглощение других. При этом направленность действия изменяется в зависимости от условий. Синергизм – поглощение одних ионов стимулирует поглощение других. Антагонизм – ионы обладающие сходными хим. свойствами и радиусом конкурируют за место на поверхности корня.

3.      Влажность  почвы.

Содержание влаги является необходимым условием нормального развития растений и оказывает большое влияние на поступление в них элементов питания. При дефиците влаги усвоение растением элементов питания затрудняется. Отрицательное влияние избыточной влажности почвы на поглощение элементов питания может проявиться в одностороннем повышении доступности некоторых ионов, накопление которых достигает токсичного уровня.

4.      Аэрация и питание растений.   

Аэрация почвы резко меняет интенсивность поглощения пит.веществ растениями. Процесс поглотительной деятельности корней у большинства с/х культур может осуществляться только в условиях достаточной аэрации. Исследованиями установлена неодинаковая чувствительность к условиям аэрации при поглощении элементов питания, а именно: К<Са<Мg<N<Р.

5.      Тепло и питание растений.

Все проявления жизни растений возможны только в известных пределах температуры.  Для большинства растений благоприятная температура воздуха 15 -30 ⁰С. При пониженных температурах (10-11 ⁰С) затрудняется использование растениями фосфора. Поступление азота ухудшается при температуре 5 – 6 ⁰С. В условиях оптимального минерального питания температура около 5 – 6 ⁰С является критической для поступления основных элементов питания в растения. Низкие температуры (ниже +10 ⁰С) тормозят поступление всех минеральных элементов в корни. Скорость поглощения элементов минерального питания возрастает с повышением температуры до  определенного предела, неодинакового для разных растений.

6.      Свет.

Растения начинают поглощать элементы питания при первых же лучах солнца. В случае затемнения снижается интенсивность фотосинтеза и поглощение питательных веществ корнями. При отсутствии света в течение  длительного времени поступление элементов питания  в растения полностью прекращается.

7.      Реакция почвенной среды.

Реакция почвенной среды оказывает косвенное и прямое влияние на растительный организм. При косвенном среда влияет не на само растение, а на условия, от которых зависит его нормальное состояние. Среди этих условий влияние рН на доступность растениям элементов питания, проявление токсических свойств отдельных элементов в высоких концентрациях. В кислой среде увеличивается количество доступных для растений форм  железа, марганца, кобальта меди и уменьшается количество доступных форм  фосфора, молибдена, ванадия. Лучшей для роста и продуктивности большинства с/х растений является слабокислая реакция среды  рН-6,5

Приемы регулирования поступления элементов питания в растения:

1.      Внесение минеральных удобрений

2.      Солнечная радиация, температура

3.      Влажность почвы и воздуха

4.      Концентрация СО₂ в почвенном растворе

5.      Внесение извести.

 Действие органических и минеральных удобрений на плодородие почвы. Доступность растениям азота, фосфора, и калия из различных органических удобрений.

Плодородие, так же как и почвообразование, тесно связано с процессами превращения, аккумуляции и передачи вещества, что является причиной количественных и качественных изменений факторов и условий плодородия. Эти изменения могут протекать в благоприятном направлении для развития плодородия и приводить к его повышению ( накопление элементов питания, переход их в более дост. для растений формы, улучшение структуры и т.д.) или в неблагоприятном, приводя к уменьшению плодородия (вынос элементов питания, закрепление их в труднодоступных формах, разрушение структуры и т.д.). В условиях земледельческого использования почв воспроизводство их плодородия протекает под влиянием естественных факторов и различных приёмов воздействия человека на почву. Воспроизводство плодородия в интенсивном земледелии осуществляется 2 путями: — вещественным и технологическим. Первый включает применение удобрений, мелиорантов, пестицидов, благоприятное в агрономическом отношении чередование культур (севооборот) — второй связан с улучшением свойств почвы путём применения механической обработки, приёмов осушительной мелиорации и др.Внесение удобрений должно решать в земледелии 2 осн. задачи- удовлетворять потребности с/х растений в соответствующем элементе питания и предотвратить истощение его запасов в почве. Органические удобрения оказывают многостороннее действие на агрономические свойства почвы и при правильном использовании резко повышают урожайность с/х культур. В их составе в почву поступают все необходимые ( микро- и макро-) элементы. Внесение орг. удобр. на малогумусных, слабоокультуренных дерново-подзолистых почвах –важнейший приём повышения их плодородия. При систематическом применении больших норм органич. удобр. почвы обогащаются гумусом происходит улучшение биологических, физических, химических, физико-хим. свойств, водного и воздушного режимов. При этом возрастают ёмкость поглощения   и степень насыщ. почвы основаниями, несколько снижается её кислотность, уменьшается подвижность Аl, Fe, Mg и повышается буферность. Например, почвы таёжно-лесной зоны бедны питательными ве-ми, но достаточно увлажнены, поэтому удобр. здесь высокоэф-ны. На удобренных почвах урожай зерновых, овощных, плодовых и др. культур увеличивается в 2-3 раза и более по сравнению с урожаем на неудобр. почвах.Под влиянием органических удобрений тяжёлые почвы становяться менее связными, а у лёгких повышается влагоёмкость и ёмкость поглощения. Но необходимо иметь ввиду, что значительная часть питательных веществ орг. удобр. становиться доступной растениям лишь по мере их минирализации. В связи с этим применением одних орг. уд. трудно обеспечить потребность растений в элементах питания в частности в первый период  вегетации и в период максимального потребления ими питательных веществ. В отличии от орг. уд. многие минер-е уд. быстродействующие. Содержащиеся в них питательные вещества могут использоваться растениями с момента внесения их в почву. При помощи минеральных удобрений легче обеспечить меняющуюся потребность растений  в питании в течение вегетации.  Наибольшую потребность на подзолистых и дерново-подз. почвах растения испытывают в N-х и P-х удобрениях, а затем и в К-х. Подзол почвы и дерново-подз. бедны доступными формами фосфора. Особенно неблагоприятный фосфорный режим имеют сильнокислые почвы и почвы с сезонным поверхностным избыточным  увлажнением. Такие почвы содержат повышенное кол-во подвижных форм Al, Fe, которые связывают фосфор-ю к-ту в труднорастворимые соеденения. В этом случае необх. вносить фосфорные уд.  На кислых почвах положительный результат дает применение фосфоритной муки, в кот-й Р наход-ся в форме труднорастворимого 3-хзамещённого Са₃(РО₄)_2. Под влиянием потенциальной кислотности он переходит в растворимое состояние [ СаНРО₄ или Са (Н₂РО₄)₂] и используется растениями. Содержание подвижного К-я в большей степени связано с мех. составом. Для лёгких почв хара-но низкое и оч. низкое содержание подвижного  К-я. Калий гл. образом находится в минер. части почвы (в почве К содержится в сос-ве кристаллической решётки первичных и вторичных минералов – основное его кол-во; в обменно и необмено-поглощённом состоянии в коллоидных частицах- знач. часть ; в виде минер. солей почвенного раствора, в составе ПКО.) Наиболее высокое кол-во подвижного К содержиться в обыкн., южных чернозёмах, кашт. и бурых почвах. В наименьшем кол-ве К содержиться в песчаных и супесчаных ДПП, желтозёмах, краснозёмах,  пойменных и особенно торфяно-болотных почвах. Поэтомунеоб. внесение К-х уд. Условия N-го питания сильно влият на рост и развитие растений. При его недостатке ухудш. рост и качество. основная часть N-х удобрений содержится в почве в различных органических соединениях. Поэтому почвы малогумусированные требуют внесения повышенных доз N-х удобрений как минер-х так и органических. Использование только минеральных удобрений нередко приводит к ухудшению некоторых свойств почвы. Так при систематическом применении физиологически кислых удобрений в ДПП увеличивается кис-ть, содержание подвижного Al, усиливается хим. закрепление фосфатов. При использовании только минер. удоб. Вероятность образования вредной для растений концентрации почвенного раствора гораздо больше, чем при сочетании мин-х и орган-х удобр. Поэтому действие органич. удобр. всегда положительное, а минеральных может быть как положительное так и отрицательное. Применение орган. и минер. удобрений совместно способствует повышению плодородия земель и  увеличению урожайности с/х культур. По данным опытов ВИУА, провед-х на окультуренной ДПП, при совместном внесении мин-х и орг-х уд. их действие не просто суммируется, а возрастает на 10%.К орган. удобрениям относиться  навоз, навозная жижа, торф, фекалии, птичий помёт, компосты сапропель, зелёное удобрение. Навоз —  полное орган. удобрение, содержащее все необходимые пит-е элементы для растений. Доступность для растений N-та и зольных элементов навоза зависит от его состава , степени разложения перед внесением и скорости минерализации после заделки в почву. Из 3-х элементов питания в навозе больше всего содержится К-я, кот-й находиться в нём в наиболее подвижной форме. Усвояемость Р-ра навоза растениями в 1-й год действия удобрения бывает выше чем Р-ра мин-х удобрений.N-т содержится во всех составных частях навоза (твёрдых и жидких). Однако лишь N-т жидких выделений  непосредственно доступен растениям. Азотные вещества и фосфорные твёрдых выделений и подстилки становятся доступными только после минерализации. На коэ-т использования азота сильное влияние оказывает степень разложения навоза. Из слаборазложившегося-7,8%, полуперепревшего-23,4, перепревшего-17,5.

В первый год из навоза используется 20-25%N, 25-30%Р, 50-60%К, на 2ой —  20, 10-15, 10-15 соответственно.

Торф.Торф бывает нормальной зольности (верховой до 12%) и высокозольный (низинный > 12%).Иногда в низинном торфе количество золы достигает 30 и более %-в

Среди зольных элементов торфа наибольшее агрономическое значение имеют Ca и P.Исключительно ценен низинный торф, содержащий известь или вивианит.Такой торф можно применять в качестве удобрения без предварительного компостирования. Азот менее доступен, т.к. большая часть его находится в органической форме, а минерализация проходит намного медленнее по сравнению с навозом.(Содержание аммиачного азота в сух. массе хорошо разложившегося торфа не превыш. 0,09 %)Торф становится источником питания азотом для растений лишь после биологического воздействия, в частности при компостировании его с навозом.Фосфор в торфе нормальной зольности содержится 0,05(верх.)-0,6(низ.) % от сух.массы.Этот элемент находится в более доступном для растений состоянии.Торф с содержанием P₂O₅  более 3% называют вивианитовым. Это хорошее фосфорорган. Соединение.Дозу его внесения рассчитывают по фосфору. Калия в торфе мало, в абс. сух.массе 0,05-0,2%.Менее половины этого количества хор. Растворимо в воде и находится в легкодоступной форме для растений, остальное количество содержится в необменной форме. В целом торф нормальной зольности богат азотом, беден фосфором и оч. беден калием и микроэлементами, особенно медью.

Навозная жижа.В среднем содержится фосфора – 0,03-0,06%, азота – 0,25-0,3% и калия – 0,4-0,5%.Все питательные вещества  в ней находятся в легкодоступной форме для растений , поэтому она считается быстродействующим удобрением.По использованию азота и калия (70-60%) она приближается к минеральным удобрениям.

Куриный помёт.Из сухого куриного помёта с/х культурами в первый год используется 30-40% азота, 35-45% фосфора и 60-80% калия от общего содержания каждого элемента.Но содержание самих питательных элементов сильно колеблется в зависимости от скармлимоего птицам кормов.

Сапропель.Это органические и минеральные донные отложения пресноводных водоемов.В сапропелях содержатся главным образом труднодоступные для растений азотсодержащие соединения.Содержание в них доступного фосфора – низкое, а калия – оч. низкое.Усвояемых азота и фосфора в сапропеле как правило в 2-3 раза меньше чем в навозе, что обуславливает относительно невысокую эффективность его- как органического удобрения.

Зелёное удобрение (Сидераты). В зелёном удобрении мало фосфора и калия, но коэ-т использования растениями азота ( в год действия) почти вдвое  больше, чем азота навоза.Процесс разложения зелёного удобрения в почве протекает значительно быстрее, чем других органических удобрений, богатых клетчаткой.

Содержание основных питательных вещ-в в зелен. массе сидератов и в навозе.

В навозе смешанном (плотного хранения) – N – 0,5; P – 0,24; K – 0,55; Ca – 0,7%, в зеленой массе (люпин) – N – 0,45; P – 0,1; K – 0,17; Ca – 0,47%, в зеленой массе (донник) — N – 0,77; P – 0,05; K – 0,19; Ca – 0,97%.

Зеленое удобрение. Растения, выращиваемые на зелёное удобрение. Приёмы использования сидератов.

Зеленое удобрение — свежая растительная масса,  запахиваемая в почву для обогащения ее органическим веществом и азотом. Часто этот прием называют сидерацией, а растения, выращиваемые на удобрении, сидератами. В качестве сидератов преимущественно возделывают бобовые растения (люпин, сераделл, донник, озимая вика, астрагал, чина, эспарцет и т.д.). В некоторых случаях на зеленое удобрение используют небобовые культуры (горчица, гречиха) или смеси бобовых со злаковыми. Однако азот в почве  в значительном количестве накапливается лишь при выращивании и запашке бобовых растений. Зеленое удобрение, как и любое другое органическое удобрение, оказывает многостороннее положительное действие на свойства почвы и на урожай  с/х культур. В зависимости от условий его применения на 1 га пашни запахивают  35-45 т сырой органической массы (при посеве бобовых сидератов). В зеленой массе сидератов находится примерно такое же количество(или даже больше) азота, как и в навозе; фосфора и калия  в ней меньше (табл. 1). В навозе смешанном (плотного хранения) – N – 0,5; P – 0,24; K – 0,55; Ca – 0,7%, в зеленой массе (люпин) – N – 0,45; P – 0,1; K – 0,17; Ca – 0,47%, в зеленой массе (донник) — N – 0,77; P – 0,05; K – 0,19; Ca – 0,97%. Недостаток  зеленого удобрения, связанный с малым содержанием фосфора и калия, можно устранить внесением фосфорных и калийных удобрений. Коэффициент использования растениями азота зеленого удобрения (в первый год действия) почти вдвое больше, чем азот навоза. Процесс разложения зеленого удобрения в почве протекает значительно быстрее, чем других органических удобрений, богатых клетчаткой.Запаханное зеленое удобрение несколько снижает кислотность почвы, повышает ее буферность, емкость поглощения, влагоемкость, водопроницаемость, улучшает структуру, уменьшает подвижность алюминия, резко улучшает жизнедеятельность микроорганизмов.Зеленое удобрение — важное средство повышения плодородия малоокультуренных (особенно песчаных и супесчаных) почв. Применять его надо в первую очередь там, где не хватает органических удобрений или где затруднена их перевозка. Районы применения зелёного удобрения.Наиболее обширный район, где зеленое удобрение дает хорошие результаты — Нечерноземная зона с дерново-подзолистыми почвами бедными гумусом и подвижными питательными веществами. Роль зеленого удобрения в этой зоне особенно велика в окультуривании песчаных и супесчаных почв.В Сибири с успехом могут быть использованы зеленое удобрение из однолетнего и многолетнего люпина (на дерново-подзолистых почвах) или донник (на солонцеватых и слабощелочных почвах). На Дальнем Востоке в качестве сидератов заслуживает внимания люпин однолетний и многолетний. В районах поливного хлопководства (Средняя Азия и Закавказье) сидератами служат озимый горох (для подзимнего посева в августе-сентябре или пожнивного посева в июле-августе) озимая вика  (для подзимнего посева в междурядьях  хлопчатника в августе), чина, коровий горох (вигна).В районах орошаемого земледелия (Поволжье, Ростовская область, Краснодарский край) в качестве сидератов  можно выращивать донник белый однолетний, вику, чину, тригонеллу.Сидераты в районах орошаемого земледелия целесообразно высевать непосредственно после уборки других растений или подсевать весной под покровную культуру. Приемы выращивания сидератов и формы зелёного удобрения.В зависимости от того, возделываются ли сидераты в чистом виде или в смеси с другими культурами, различают самостоятельные и уплотненные (или смешанные) посевы сидератов.При самостоятельном посевесидераты занимают поле один-два сезона или даже несколько лет. Часто сидераты на поле находятся сравнительно короткий промежуток времени- в период  после снятия урожая одной культуры до посева другой. Такие посевы сидератов называют вставочными (или промежуточными).Уплотненные посевысидератов — прием совместного выращивания на одной площади основной культуры и сидерата. В зависимости от того, занимают ли сидераты весь участок  или только часть его в виде  отдельных полос, различают сплошную и кулисную культуру растений на зеленое удобрение. Пример кулисной культуры – возделывание сидератов в междурядьях сада, чайных  и цитрусовых плантаций, на горных склонах (полосы поперек склона) для борьбы с эрозией почвы.В зависимости от посева сидератов, до уборки или после нее основной продовольственной культуры, различают подсевную и пожнивную культуру сидератов. В первом случае подсевают сидераты (люпин, донник и т.д.) под основную культуру, во втором — высевают растения на зеленое удобрение непосредственно после ее уборки.В орошаемых районах Средней Азии, во влажных субтропиках Закавказья распространены осенние, или подзимние культуры сидератов. Высевают их в сентябре – октябре, а запахивают весной следующего года. В зависимости от условий осенняя или подзимняя культура сидератов бывает как посевная, так и пожнивная.Разнообразны также и способы использования выращенной зеленой массы сидератов. На зеленое удобрение применяют или всю растительную массу (как надземную, так и корни), или же только  ее  определенную часть.По этому признаку различают три основные формы зеленого удобрения: полное, укосное и отавное.Полное зеленое удобрение – когда запахивают всю растительную массу, укосным—когда заделывают в почву лишь наземную массу сидератов; отавным – когда запахивают стерневые и корневые остатки растений после отрастания отавы.

Приёмы выращивания и использования отдельных сидератов.

К наиболее распространённым сидератам относятся люпин, сераделла и донник.

Люпин. Алкалоидный люпин возделывают лишь на удобрение, а безалкалоидный комбинированно: надземную часть на корм, а корни с пожнивными остатками – на удобрение. Все виды люпина способны давать большую зелёную массу и накапливать значительное количество азота даже на самых бедных песчаных почвах. Мощно развитая корневая система способна хорошо растворять труднодоступные фосфаты почвы и удобрений. Это даёт возможность вносить под люпин фосфоритную муку, фосфор которой становится доступным для всех последующих с/х культур.В отличие от других бобовых он хорошо растёт на кислых почвах. В ряде случаев однолетний люпин плохо переносит известкование, многолетний отрицательно реагирует лишь в начале развития.Чтобы окультурить д-п почву, известь и фосфоритную муку вносят под эту культуру одновременно, но в разные слои: известь – глубже, под вспашку плугом с предплужником, а фосфоритную муку- помельче, под предпосевную культивацию.Однолетний алкалоидный. Для Нечерноземной зоны — люпин синий  узколистный и люпин желтый. Выращивают как в чистом виде, так и в смешанных посевах. Его лучше запахивать в период образования блестящих бобиков на главном стебле. Сидерат в пару запахивают не позднее чем за 2 -3 недели до посева озимых. Перед запашкой зеленую массу люпина измельчают, перед посевом озимых поле прикатывают.Многолетний люпин. Наибольшее количество зеленой массы многолетний люпин при выращивании без удобрений образует на 3 — 4 годы жизни.Под его посев отводят участки не только в севообороте, но  и склоны оврагов, пустоши, междурядья. На этих участках люпин иногда оставляют на 6 — 8 лет и более, используя его укосную массу на удобрение соседних полей или же для внесения в приствольные круги.Однолетний кормовой. Наиболее перспективно выращивать в занятых парах; укосная масса его при этом идет на зеленый корм или силос, а отава – на удобрение под озимые. Скашивать его рекомендуется в период цветения.

Сераделла.На зеленое удобрение в зависимости от условий  используют всю растительную массу, укосную массу или только отрастающую отаву. Большой интерес представляет комплексное возделывание сераделлы: укосная – на корм, отрастающая отава – на удобрение.

Донник.На зеленое удобрение лучше использовать двулетний донник. Его возделывают в качестве парозанимающей самостоятельной культуры для запашки под озимые. Комплексное  использование – скашивание надземной массы в начале цветения на корм и запахивание отрастающей отавы –на удобрение. Применение зеленной массы первого укоса на удобрение и отрастающей отавы или массы второго укоса – на корм. Использование растительной массы первого укоса на корм, а второго – на удобрение.

  Значение различных видов поглотительной способности почв в питании растений и применении удобрений.

Способность почвы поглощать ионы и молекулы различных ве­ществ из раствора и удерживать их называется ее поглотительной способностью. Различают пять видов поглотительной способ­ности: биологическую, механическую, физическую, химическую, физико-химическую. Биологическая поглотительная способность почвы. Она связана с наличием в почве живых корней растений и микро­организмов, которые избирательно поглощают из почвенного раствора азот и зольные элементы и переводят их в различные органические соединения своих тел.  Вещества предохраняются от выщелачивания из почвы. В резуль­тате биологической деятельности в почве накапливается органиче­ское вещество. Используя в качестве источника пищи и энергетического ма­териала органические вещества, микроорганизмы разлагают их, переводят содержащиеся в них элементы питания в минеральную, доступную для растений форму. В то же время они сами потреб­ляют некоторое количество питательных веществ (N, Р, S и др.) для построения своих тел, переводят их в органическую форму и в этом смысле являются конкурентами культурных растений. Биологическое поглощение играет особенно большую роль в превращении азотных удобрений в почве.

МЕХАНИЧЕСКАЯ   ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ   СПОСОБНОСТЬ. Этот вид поглощения обусловлен свойством почвы, как всякого пористого тела, задерживать мелкие твердые частицы, взвешен­ные в воде и фильтрующиеся через нее. Механической поглотительной способностью обусловливается со­хранение в почве наиболее ценной коллоидной фракции. Вноси­мые в почву тонкоразмолотые удобрения (например, фосфоритная мука) не вымываются из ее верхнего слоя вследствие их механи­ческого поглощения.

ФИЗИЧЕСКАЯ   ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ   СПОСОБНОСТЬ. Это положительная или отрицательная адсорбция частицами почвы целых молекул различных веществ. Физическое поглощение за­висит главным образом от суммарной поверхности твердых частиц почвы. Общая поверхность частиц резко увеличивается с умень­шением их размера. Чем больше в почве мелкодисперсных ча­стиц, тем больше суммарная поверхность, на которой происходит поглощение. Если молекулы растворенного вещества притягиваются части­цами почвы сильнее, чем молекулы воды, то у самой поверхности частиц, в пленке окружающего их раствора, создается повышен­ная концентрация этого вещества, а на некотором расстоянии от поверхности частиц концентрация будет ниже. В этом случае отме­чается положительная молекулярная адсорбция, положительное физическое поглощение. Так поглощаются молекулы, многих органических соединений — спиртов, органических кислот и осно­ваний, высокомолекулярных органических веществ. Из минераль­ных соединений почва положительно поглощает физически только щелочи. Для растворимых минеральных солей и неорганических кислот характерна, наоборот, отрицательная молекулярная ад­сорбция. При взаимодействии раствора минеральных солей с ча­стицами почвы к их поверхности сильнее притягиваются молекулы воды, поэтому в растворе, непосредственно прилегающем к по­верхности почвенных частиц, концентрация солей будет ниже, чем в окружающем растворе. Отрицательное физическое поглощение наблюдается при взаи­модействии почвы с растворами хлоридов и нитратов. Отрицательное физическое поглощение хлоридов и нитратов обусловливает их высокую подвижность в почве. Они легко пере­двигаются в ней вместе с почвенной влагой. При повышенной влажности из почвы, не занятой растительностью, возможно вымывание хлоридов и нитратов в нижележащие слои и даже в грунтовые воды, что необходимо учитывать при внесении удоб­рений. Такое вымывание С1~-иона имеет положительное значение, так как избыток его вреден для растений. Поэтому, например, удобрения, содержащие много хлора, предпочтительно вносить с осени, чтобы к посеву произошло хотя бы частичное вымывание хлора из пахотного слоя почвы. Для нитратов такое вымывание нежелательно, и, следовательно, нитратные удобрения лучше вносить весной, незадолго до посева или в подкормку.

ХИМИЧЕСКАЯ   ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ   СПОСОБНОСТЬ. Это способность почвы переводить и удерживать растворимые элементы питания  в нерастворимые (недиссоциированные).Механизмы:1. Образование нерастворимых соединений. Металл²⁺: Ca, Mg, Sr, Ba, Fe, Cr, Ni, Pb, Cd, Cu, Zn, Mo, Mn. Анион: CO₃^2-, SO₄^2-, HPO₄^2-.2. Хемосорбция3. Хелатирование- образование комплексных хелатных соединений металлов, характерных для органических в-в.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ,    ИЛИ   ОБМЕННАЯ, ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ   СПОСОБНОСТЬ

При взаимодействии твердой фазы почвы с почвенным раствором происходит физико-химическое, или обменное, поглощение. Наиболее отчетливо оно проявляется при поглоще­нии твердой фазой катионов. Физико-химическое, или обменное, поглощение катионов — это способность мелкодисперсных коллоидных частиц почвы, как минеральных, так и органических, несущих отрицательный заряд, поглощать различные катионы из раствора. При этом поглощение одних катионов сопровождается вытеснением в раствор экви­валентного количества других (Са²⁺, Мg²⁺ и др.), ранее погло­щенных твердой фазой почвы. Так, если почву, насыщенную кальцием (чернозем), обработать раствором хлористого калия, то катионы калия из раствора поглотятся почвой и одновременно из твердой фазы ее перейдет в раствор эквивалентное количество катионов кальция; в растворе вместо КС1 появится СаС1₂:(почва) Са + 2КС1 → (почва) КК+ СаС1₂.Поскольку в данном случае происходит обмен катионов, то поглощение такого типа называют обменным, а способность почвы к реакциям обменного поглощения называют обменной поглотительной способностью. Вследствие двойственного характера реакций обменного по­глощения, обусловленных физическими и химическими причи­нами, этот вид поглотительной способности называют также фи­зико-химической, или коллоидно-химической, поглотительной спо­собностью. При химическом поглощении в результате реакций между отдельными солями образуются нерастворимые соединения, из­меняются состав и общая концентрация раствора, тогда какпри обменном поглощении концентрация раствора не меняется, но изменяется его состав (в растворе уменьшается количество одних и увеличивается количество других катионов, а концентрация анионов остается почти неизменной).Физико-химическое, или обменное, поглощение катионов играет существенную роль в почвенных процессах, определяет важные физические и физико-химические свойства почвы — ее структур­ное состояние, реакцию, буферность, имеет особенно большое значение при взаимодействии почвы с удобрениями. Превращение в почвах легкорастворимых удобрений, в особенности азотных и калийных, в значительной степени определяется процессами физико-химического, или обменного, поглощения. Каждая почва в естественном состоянии содержит определен­ное количество обменно-поглощенных катионов: Са²⁺, Мg²⁺, Н⁺, Nа⁺, К⁺, NH₄⁺, А1³⁺ и др. В большинстве почв среди них преобла­дает Са²⁺, второе место занимает Мg²⁺, в некоторых почвах в по­глощенном состоянии в значительном количестве содержится Н⁺ и обычно немного Nа⁺, К⁺, NH₄⁺.В обменном поглощении катионов принимают участие главным образом высокодисперсные частицы почвы, как минеральные, так и органические. Всю совокупность высокодисперсных поч­венных частиц, обладающих обменной поглотительной способ­ностью, К. К. Гедройц назвал почвенным поглощающим комплек­сом (сокращенно ППК).

Значение показателей рН_сол., Т, S при использовании минерал, органических удобрений и мелиорантов.

Р-ция почвы оказ-ет больш влияние на развит растен  и почв-ых микроорг-мов, на скорость и направле-сть происход в ней химич и биохимич процессов. Усвоен растен питат ве-в, деят-ть почв-ых микроорг-мов, минер-ция орган вещ-в, разлож почвен мине-ов и раств-ие труднораств соед-ий, коагуляция и пептизация  коллоидов и др физикохим-ие проц-ы в сильной степени зависят от р-ции почвы. Она оказ-ет влияние на эфф-ть вносимых в почву удоб-ий. Удоб-ия, в свою очередь, могут изм-ть р-цию почв р-ра, подк-ть или подщ-ть ее.

Различ  следующ виды почвен кисл-ти:

·         Актуальная (активную) кисл-ть

·          Потенциальная (скрытую) кисл-ть, которая подразд-ся, в свою очеред, на обменую и гидролитическую

Актуальная кислотность— кислотность почвен р-ра, обусл-ая повышен конц-цией в нем ионов Н⁺ по сравнению с ионами ОН.

 В почве потоянно образ-ся СО₂. При раствор-ии углек газа в почвен влаге образ-ся Н₂СО₃, которая диссоц-ет на ионы Н⁺ и НСО₃^—. Чем ­ конц-ция СО₂ в почвен воздухе, тем > его раствор-ся в почвен влаге и тем сильнее подкис-ся р-р.

Актуальная кислотность – это кислотность почвен р-ра, создаваем ион Н⁺, водорастворимыми орг к-ми и гидролитич кислыми солями. Она оказ-ет непосредственное влияние на развит растен и почвен микроорг-ов.

 Потенциал (скрытая) кислот-сть почвы, обусловл налич ионов Н⁺ или Аl в поглощен состоянии. Часть поглощен почвой ионов H⁺ может быть вытеснена в р-р катион нейтраль солей. Так, если почву обработать р-ми KCl, то катионы Са поглот почвой, а из поглощ комплек перейдут в р-р ионы Н:

(ППК)Н+KCl=(ППК)К+HCl.

В резул такого вытесн ионов Н почвен р-р подкис. Этот вид кисл-ти почвы назыв обменной. Кроме поглощ Н, в сильнокислых минер почвах нах-ся поглощ AL, также способн переход в р-р при взаимод-ии почвы с нейтральн солями(ППК)Al+3KCl=(ППК)^кк_к+AlCl₃.

В р-ре хлористый Al подвергается гидролитич диссоциации с образов слабого основания и сильной кислоты: AlCl₃+3Н₂О= Al(OH)₃+3HCl

Кислота, образ-ся при вытес-ии из почвы Аl во время обр-ки ее раст-ом нейтр-ой соли, и обменно-поглощенный Н, к-ый переходит в солевую вытяжку, составляют обменную кисл-ть почвы. След-но, обменная кислотность – это кисл-ть, обусловленная обменно-поглощен ионами Н⁺ и ионами Al, которые извл-ся из почвы при обраб-ке ее р-ром нейтр-ой соли.

Обмен кислотн выражают велич рН KCL-вытяжки или в мг*экв на 100 г почвы. В величину обменной кислот входит и актуальная кислот, следовательно, обменная кислот почвы всегда больше, чем актуальная, а рН солевой вытяжки ниже, чем рН водной вытяжки, если почва обладает обменной кислот.

 Под гидролитической кислотностью почвы подразумевается кислотность, обнаруживаемая в растворе после обработки почвы уксуснокислым натрием и включающая все содержащиеся в почве ионы водорода, не только легкоподвижные (обменные), но и менее подвижные, способные к замене на основания лишь при щелочной реакции. Гидролитическую кислотнасть выражают а миллиграмм-эквивалентах на 100г почвы. Значение величин ее очень важно при решении ряда практических вопросов применения удобрений (известкование, внесение фосфоритной муки).

По величине гидр. Кислотности определяют дозу извести Д=1,5*Нг. Существует 6 классов по степени кислотности.

Реакция почвенного р-ра зависит не только от размеров обменной и гидролитической кислотности, но и от степени насыщенности почвы основаниями.

Емкость поглощения (Т). Т-общее количество поглощенных ППК катионов, способных к эквивалентному обмену на катионы почвенного раствора. По этой величине судят о способности ППК почвы удерживать в обменном состоянии определенное количество катионов из почвенного раствора.  Емкость поглощения почвы (Т) в мг-экв.на 100г: S+H=T, где S-суммарное количество поглощенных оснований (Ca, Mg, K, Na и др.); H-гидролитическая кислотность почвы. Сумма поглощенных оснований (S), используют для расчета емкости поглощения почв (Т) и степени насыщенности почв основаниями.  Степень насыщенности почвы основаниями  V=S/T*100, или V=S/(S+H)*100. Степень насышен показыв, какая часть общей емкости приходит на поглощен основания и какая – на гидролитическую кислот. Величина степени насыщен основан – важный показат для хар-ки поглотит способн и степени кислот почвы. V=50% и ниже- сильная нуждаемость в известковании, 50-70%- средняя, 70% и выше-слабая, более 80%-не нуждается.

Комплексные удобрения. Классификация, состав, свойства и условия эффективного применения.

Комплексными называются удобрения, содержащие в различном сочетании два, три и более элементов питания азота, фосфора, калия, микроэлементов. Их подразделяют на двойные (содержащие два компонента – фосфорно-калийные и др.)  и тройные (азотно-фосфорно-калийные). В зависимости от способа получения их делят на сложные, комбинированные и смешанные, по агрегатному состоянию — на твердые и жидкие.

СЛОЖНЫЕ: Аммофос (NH₄H₂PO₄). Это однозамещенный фосфат аммония. Составляющие эту соль ионы аммония и фосфата легко усваиваются растениями на всех почвах. Аммофос содержит 11-12% азота, 46-60% фосфора. Производство: аммиак нейтрализуют фосфорной кислотой. Недостаток – очень широкое соотношение между азотом и фосфором (1:4 или 1:5). Это ограничивает его применение, т. к. отношение азота к фосфору должно быть близким к единице, потому что большинству растений требуется больше азота, чем фосфора.

Диаммофос (NH₄)₂HPO₄. Производство аммофоса основано на насыщении аммиаком свободной фосфорной кислоты, если продолжить этот процесс, то получится диаммофос, в котором соотношение между азотом и фосфором приблизительно равно 1:2.5. Диаммофос содержит 18% азота и около 50% фосфора. Это самое концентрированное удобрение из всех сложных. Применяют для локального внесения при посеве и посадке всех культур вблизи посевного материала.

Калийная селитра KNO₃. Содержит около 13% азота и до 45% калия. В качестве источника калия она особенно ценна для культур, чувствительных к хлору. Недостаток – широкое соотношение между азотом и калием (1:3.5). При ее использовании требуется дополнительное внесение азотных удобрений, а также фосфорных.

Фосфоаммомагнезия или магний-аммоний-фосфат (MgNH₄PO₄*H₂O). Слаборастворимое сложное удобрение, содержит 8% азота и 40% фосфора. Пригодно для основного внесения даже при больших дозах без вреда растениям. В состав соли могут быть введены и микроэлементы – марганец, медь, цинк. Имеет важное значение для теплиц.

Полифосфаты. Представляют собой полимеры, содержащие сотни групп РО₄. Они высококонцентрированные сложные удобрения, содержат от 70 до 83% фосфора. Ряд полифосфорных кислот: НРО₃ – метафосфорная,  Н₄Р₂О₇ – пирофосфорная и т.д. Исходным продуктом для получения полифосфатов служит смесь полифосфорных кислот, которые получают из концентрированной ортофосфорной кислоты или из фосфатов. Гранулированные полифосфаты аммония производят аммонизацией термической суперфосфорной кислоты в реакторах под давлением. Используют в твердом виде или вводят главным компонентом в состав жидких и суспендированных удобрений. Доступность растениям зависит от степени их гидролиза в почве. На этот процесс влияет температура, кислотность, биологическая активность, минералогический состав почвы.

КОМБИНИРОВАННЫЕ (сложно-смешанные).  Нитрофосы и нитрофоски. Их получают при обработке фосфатного сырья азотной кислотой, образуется кальциевая селитра о монофосфат кальция с примесью дикальцийфосфата. Эту смесь из-за высокой гигроскопичности кальциевой селитры еще не является полноценным удобрением. Поэтому необходима дальнейшая обработка смеси, чтобы перевести азот из кальциевой селитры в другие соединения. Способы: 1. в полученную смесь-пульпу пока она еще горячая и кашицеобразная вводят сульфат аммония. Он реагирует с кальциевой селитрой, образуется аммиачная селитра и безводный сернокислый кальций. Если эту смесь высушить и гранулировать, то получится удобрение – нитрофос. Для получения тройного удобрения в пульпу добавляют в необходимой пропорции хлористый калий. Частично он взаимодействует с аммиачной селитрой с образованием хлористого аммония и калийной селитры. После высушивания и грануляции получается удобрение – сульфатная нитрофоска. Они содержат примерно по 17-20% NPK.2. При добавлении в пульпу аммиака и серной кислоты достигается тот же результат, что и при введении сульфата аммония. Но аммиак может вызвать вследствие местного подщелачивания среды частичную ретроградацию образовавшихся усвояемых солей фосфорной кислоты. Чтобы этого избежать, одновременно в пульпу добавляют небольшое количество растворимой соли магния. Введение хлористого калия позволяет получить удобрение, которое называется сернокислой нитрофоской. 3. Перспективным способом является добавление к пульпе аммиака и фосфорной кислоты. Нитрат кальция превращается в одно- и двузамещенные фосфаты кальция  и аммиачную селитру, кроме того, образуется нитрофос. Содержание водорастворимой фосфорной кислоты до 80% от усвояемой. При добавлении хлористого калия получается фосфорная нитрофоска. Размер гранул  нитрофосок 1-4 мм. Их вносят в качестве основного удобрения, предпосевного в рядки и подкормки.

Нитроаммофос.NH₄                H₂PO₄+NH₄NO₃.

Получают при нейтрализации  аммиаком смесей азотной и фосфорной кислоты. Содержание азота и фосфора примерно равное, приблизительно по 23%. При введении в смесь калийных компонентов получают нитроаммофоски. Содержание азота, фосфора и калия составляет по 16-17%. Количество водорастворимых фосфатов 90% и более. Применяют как нитрофоски.

Карбоаммофоска. Получают из мочевины, фосфорной кислоты, аммиака и солей калия. Содержит до 60% питательных веществ (по 20% азота, калия и фосфора). Без добавления калия получают карбоаммофос, содержит 60% питательных веществ (по 30% азота и фосфора).

Фосфат мочевины. Получают при взаимодействии термической фосфорной кислоты и синтетической мочевины. Производство основано на способности последней образовывать комплексы.

СМЕШАННЫЕ УДОБРЕНИЯ. Представляют собой механическую смесь удобрений, содержащих два и более питательных элементов.

Требования:

1.        При смешивании не должны происходить потери элементов питания

А. нельзя смешивать аммоний-содержащие мин. Удобрения со щелочными:

NH4 известью, шлаками, термофосфатами, фосфоритной мукой.

2.        Не должны ухудшаться физ. Свойства смесей

3.        Не должна ухудшаться доступность для растений.

Сухое смешивание наиболее доступный, простой, экономичный метод получения комплексных удобрений. Одно из главных требований, предъявляемых   к гранулированным смесям – получение хорошо сыпучих, неслеживающихся, пригодных к механизированному рассеву. Выпускается большой ассортимент гранулированных удобрений, которые могут быть использованы для приготовления смесей – мочевина, аммиачная селитра, двойной и простой суперфосфат, аммофос, хлористый калий. Физические свойства смешанных удобрений можно улучшить введением нейтрализующих добавок – мела, фосфоритной муки, известняка.

ЖИДКИЕ КОМПЛЕКСНЫЕ УДОБРЕНИЯ.  Представляют собой водные растворы или суспензии, содержащие соединения азота, и фосфора или азота, фосфора и калия (полные ЖКУ), иногда с добавлением микроудобрений, пестицидов и стимуляторов роста растений. Принципиальная схема получения этих удобрений заключается в нейтрализации аммиаком фосфорной кислоты до pH = 6.5. Существует   два вида  ЖКУ, производство которых различается формой используемого фосфора ортофосфорной и суперфосфорной кислоты. Содержание азота  увеличивается при добавлении аммиачной селитры, мочевины или смеси мочевины и аммиачной селитры. ЖКУ не содержат свободного аммиака, поэтому их можно разбрасывать по поверхности поля с последующей заделкой различными орудиями. Специальными машинами вносят местно, ленточно под любые культуры, особенно пропашные. Эти удобрения можно применять на орошаемых землях (с поливной водой).

Методика закладки полевого опыта с удобрениями.

П.о.– это метод исследования, проводимого в полевой природной обстановке на специально выделенном участке для определения действия удобрений (отдельно взятых или в сочетании с другими факторами) на урожай с/х культур, его качество и плодородие почв.

Главное условие п.о.- установление количественной связи между изучаемыми факторами и урожаем растений. П.о. позволяет получить количественную оценку эффективности удобрений.

Классификация п.о.:

1.        По целям, месторасположению и размерам делянок:

Микрополевые— размер делянки от 200-300 см² до 1-3 м².

Мелкоделяночные – 5-10 м².

Стационарные— предназначены для изучении длительного воздействия удобрений или мелиорантов на урожай с/х к-р и плодородие почв. Характерная особенность- расчленённая схема опыта

Производственные— Проводят непосредственно в хоз-вах для проверки и уточнения в производственных условиях рекомендаций НИИ по применению удобрений в данной зоне.

2.        По длительности проведения:

Кратковременные- только прямое действие удобрений, внесённых под данную культуру на данном участке (3-5 лет)

Многолетние- (10-50 лет). Это, по существу, стационарные опыты.

Длительные- стационарные опыты, заложенные 50 лет назад.

3.        По количеству изучаемых приёмов и факторов:

Однофакторные- влияние одного приёма, условия или фактора на одном постоянном фоне

Многофакторные- изучают одновременное влияние 2-х или нескольких приёмов, условий или факторов на возделываемую культуру и почву

4.        По охвату пунктов:

Единичные- закладывают и проводят независимо друг от друга по разным разработанным схемам и программам в отдельных пунктах страны

Массовые, или географические- проводят по общей тематике и единым согласованным схемам и программам, допускающим обобщение результатов исследований в различных географических пунктах.

Методические требования к п.о.: соблюдение принципа единственного различия или сравнимости, типичность, точность рез-тов исслед., достоверность, документация.

Выбор участка

Участок должен быть типичным для данного региона. Почвенный покров- по возможности однородный. Необходимо знать его историю за последние 3-4 года. Рельеф должен быть ровный или иметь равномерный односторонний уклон (делянки вдоль склона). Учитывают микрорельеф: не должно быть блюдец, западин, бугорков, свальных и развальных борозд.

Соблюдение методических условий при закладке и проведении полевого эксперимента – важнейшее условие получения точных рез-тов, необходимых для объективной оценки изучаемого в опыте фактора.

Закладка опыта

После выбора, подготовки участка к закладке п.о. составляют  план, на который наносят  повторности и варианты, указывают их расположение, выбранную форму и размер делянки (общей, посевной, учетной). Две смежные делянки  со сдвоенной защитной полосой вычерчивают в более крупном масштабе с обозначением краевых и боковых защиток.

Определяют и заносят в дневник общ. площадь, занятую опытом, с защитной полосой вокруг опытного уч-ка.

Границу опыта фиксируют на плане и записывают в дневник размеры привязки опыта к постоянному реперу. Затем проводят разбивку опыта в натуре. Провешивают длинную сторону оп. уч. с использованием 5-10 вешек длиной 1,5-2 м (прямые, красного цвета) + шнур. Вторую аналогично. Размеры противоположных сторон д.б. равны. Отклонение не должно превышать 5-10 см.

По длинной стороне уч-ка рулеткой откладывают ширину опытной делянки и фиксируют  колышком. Границы повторностей фиксируют 2-мя колышками. Надписи внутрь. Делянки д.б. строго прямоугольной формой.

После разбивки опыта фиксируют его основные границы, т.е осуществляют привязку п.о. к местности, т.к колышки убирают во время заделки уд-й. При проведении привязки основные линии п.о. выводят за пределы обрабатываемой  пл.уч-ка, в конце их устанавливают постоянные реперы. Расстояние между репером и углом оп.уч-ка замеряют, записывают в дневник и наносят на схематический план п.о, так чтобы можно было восстановить гр.

Учетные пл. делянок и защитные полосы между ними для к-р сплошного посева удобнее отбивать по всходам. Вдоль длинной стороны посевной делянки на расстоянии 0,5-1 м от края натягивают шнур и с внешней стороны от учетной пл.делянки пробивают дорожки шириной 15-20 см. Аналогично отбивают торцевые защитки на 2-3 м.

Защитные полосы для пропашных к-р не отбивают, а выделяют в период уборки урожая, оставляя 1-2 рядка с краёв и 2-4 – между смежными делянками, с которых урожай к-ры не учитывают.

При закладе п.о. важно правильно рассчитать дозы уд-й и внести их на делянки. От правильности и аккуратности проведения работы зависит  надёжность исследования, т.к. устранить и вскрыть ошибки бывает невозможно.

Дозы мин. уд-й рассчитывают по содержанию в них  N, P₂О₅, К₂О в кг на делянку:

Х= а*с/100*b, где а-доза пит.в-ва, кг/га; b-содержание действующего в-ва в уд-и,%,; с — площадь опытной делянки, кв.м; Х –кол-во уд-й на делянку, кг.

Все уд-я д.б. размельчены и просеяны. Рассев проводят в тихую, безветренную погоду. Посев и посадку на опытном уч-ке проводят высококачественным посевным материалом  в 1 день на всех повторностях опыта. Норму высева семян  правильно устанавливать по их числу, а не по массе.

Направление рядков культуры сплошного посева делают поперек делянок, вдоль длинной стороны опыта. Пропашные сажают вдоль длинной стороны, однако лучше вдоль длинной стороны опыта.

Уход осуществляют тщательно и одновременно на всех повторностях. Все агротехнические работы, связанные с закладкой, уходом и проведением опыта (кроме изучаемого ф-ра), должны проводиться  одновременно. Нарушение принципов единственного различия, типичности может привести к утрате достоверности опыта по существу.

К спец. работам относятся отбивка защитных полос и учетных площадей делянок, обрезка концов опытных полей и расстановка этикеток с наименованием опыта  и этикеток с номером и наименованием варианта.

За 2-3 дня до уборки урожая восстанавливают границы учетных делянок, проводят  тщательный  осмотр и делают выключки при необходимости, которые замеряют, наносят на план и их площадь записывают в дневник. Под выключкой понимают часть делянки, исключенной из учета (повреждения или ошибки).

Площадь выключки не должна превышать 50% учетной площади делянки, в противном случае бракуется вся делянка. При уборке урожая  прежде всего убирают защитные полосы и выключки, урожай с которых вывозят без учета с опытного участка, а затем приступают к уборке и учету урожая учетных делянок.

В методике опытного дела 2 основных способа учета урожая: прямой и косвенный. Прямой (метод сплошного учёта) – убирают и взвешивают урожай со всей учётной площади делянки. В наст. время уборку проводят сплошным методом с использованием малогабаритного самоходного комбайна. При его работе ширина учетной делянки д.б. кратна ширине захвата рабочего органа, а форма – вытянутая. Пробы зерна отбирают для определения влажности и пересчета урожая зерна на стандартную 14%-ную влажность. Сплошным методом учета убирают пропашные к-ры. Если клубни или корнеплоды загрязнены, вводится поправка на загрязненность.

При использовании косвенного метода учета урожай с учетной площади делянки убирают полностью и  определяют общую сырую массу. Затем с каждой делянки отбирают 2 пробных снопа для зерновых, зернобобовых, трав массой 4-5 кг, которые высушивают, обмолачивают и определяют общую массу и массу зерна.

Все результаты учета урожая записывают в дневник полевого опыта, обработка данных.

При уборке  урожая с каждого варианта  опыта отбирают образцы основной и побочной продукции для определения его кач-ва. Другие методы учета ведут к сокращению учетной площади делянки, снижают точность исследования.

Методика  отбора почвенных образцов для агрохимического анализа и составления агрохимических картограмм.

Для агрохимической характеристики сельскохозяйственных угодий почвенные образцы отбирают, как правило, с пахотного слоя определенной площади поля. Объединённую пробу составляют из многих точечных проб (индивидуальных образцов), отобранных равномерно со всей площади элементарного участка поля. Так как данные агрохимических анализов распространяются на всю площадь участка поля, с которого берут один смешанный образец, то размер этого элементарного участка будет определяться уровнем обеспеченности хозяйства минеральными и органическими удобрениями, равномерностью их внесения, почвенными и климатическими условиями, целевым назначением сельскохозяйственных угодий.

В полевых севооборотах Нечерноземной зоны один смешанный образец чаще всего берут с 4-8  га, в степных районах, где почвенный покров отличается меньшей пестротой,— с 10—15 га. В овощных севооборотах, а также при детальном агрохимическом картировании участков многолетних плодовых и ягодных насаждений смешанный образец отбирают с площади 1—2 га.

Отбор почвенных образцов проводят тростьевым буром или лопатой со всей глубины пахотного слоя и только в специальных исследованиях образцы берут из двух или нескольких слоев почвы. Поскольку масса почвы, забираемая при одном уколе тростьевого бура, невелика, то среднюю пробу составляют из нескольких разовых проб.

 Для получения представительного среднего образца желательно отобрать возможно больше индивидуаль­ных (разовых) проб одинаковой массы в разных местах участка.

Выбор маршрута при агрохимическом картировании в значительной степени определяется конфигурацией поля. Точечные пробы не следует отбирать непосредственно после внесения минеральных и органических удобрений, извести, на краю полей, а также на бывших местах расположения штабелей навоза, торфа, скирд соломы или сена. Следует также учитывать изменение содержания подвижных элементов питания в течение вегетационного периода. Каждый смешанный образец массой 300—400 г упаковывают в матерчатые или полимерные мешки и маркируют. На этикетке указывают адрес хозяйства, номер севооборота, поля и образца, возделываемую культуру, время взятия образца, а также фамилию техника, отбиравшего образцы. Доставленные в лабораторию образцы необходимо быстро и квалифицированно подготовить к анализу. Почвенные образцы при подготовке к анализу доводят до воздушно-сухого состояния в сушильном шкафу или сушильной камере при температуре 40—45°С  и размалывают на почвенной лабораторной мельнице.

Составление и оформление а/х картограмм

Для составления агрохимических картограмм основными документами являются

·         Журнал агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий

·          рабочий полевой план землеустройства хозяйства с нанесенными почвенными контурами, границами всех отдельно обрабатываемых участков и сеткой элементарных участ­ков.

На первую из 6—7 копий с уточненного рабочего полевого экземпляра плана внутрихозяйственного землеустройства переносят все элементарные участки, в середине которых ставят их номера, а под ними — соответствующие агрохимические показатели из Журнала для составления авторского оригинала сводной агрохимической картограммы. Сводная агрохимическая картограмма необходима для сохранения агрохимических показателей почв с отдельных элементарных участков, для сравнения результатов ана­лизов при повторном обследовании и для восстановления агрохимических картограмм в случае их утери.

На другие экземпляры копий плана землеустройства переносят результаты анализов по содержанию отдельных питательных элементов, кислотности и другим показателям.

Элементарные участки при составлении картограмм отдельных агрохимических показателей объединяют в контуры определенной окраски с учетом существующей группировки по этим показате­лям изменение принятых градаций не допускается.

Площади на картограмме выделяют в самостоятельный контур при наличии не менее трех элементарных участков, агрохимические показатели которых укладываются в пределы двух групп действующих указаний. Контуры на картограммах могут совпадать с границами почвенных контуров, если различия в плодородии обусловлены генетическими особенностями почв. На интенсивно удобряемых полях контуры могут совпадать с естественными границами полей, поэтому допускается выпрямление границ агро­химических контуров.

Допускается составление совмещенных картограмм, т. е. один показатель (например, кислотность почвы) показывают сплошной раскраской, а другие соответственно треугольником, кружочком, ромбом, причем цвет в выбранной фигуре должен соответствовать шкале раскраски показателя. На картограммах кислотности штриховкой показывают контуры песчаных и супесчаных почв. На авторских оригиналах картограмм осуществляют подсчет площади агрохимических контуров планиметром или палеткой; результаты его объединяют по группам градаций и видам угодий и заносят в экспликацию авторского и других экземпляров картограмм. Принятое при агрохимическом обследовании разделение почв на 6 групп (классов), от очень бедных (1-й класс) до очень вы­соких (6-й класс), позволяет все с/х к-ы,, различающиеся по потребности в питательных эле­ментах, сгруппировать по обеспеченности их подвижными формами питательных элементов почвы, т. е. обеспеченность почв пит-ми элементами может быть выражена по отношению к определенной с/х к-е или группе культур. Многочисленные полевые опыты, проведенные в различных почвенно-климатических условиях, подтвердили тесную корреляцию между содержанием в почве подвижных форм п -ми: чем выше в почве содержание пи­тательных элементов, тем меньше эффективнитательных элементов и эффективностью соответствующих видов удобрений под всеми с/х куость соответствующих удобрений, и, наоборот, чем ниже в почве содержание элемента, тем выше эффективность внесения этого элемента с удобрениями.

На основании полевых опытов все с/х  куль­туры по потребности в питательных элементах и выносу их с уро­жаями подразделяют на 3 основные группы: 1) к-ы невы­сокого выноса питательных элементов (зерновые колосовые, зер­нобобовые и травы); 2) культуры повышенного выноса (кормовая и сахарная свекла, картофель, кукуруза); 3) культуры высокого выноса (овощные и некоторые технические — чай, цитрусовые, ви­ноград).

Агрохимическое обследование   почв   в  хозяйстве   позволяет с учетом возделываемых культур определить нуждаемость в отдельных видах удобрений, определить нуждаемость почв в химической мелиорации и рассчитать нормы извести и гипса.

Наличие агрохимических картограмм или паспортов полей позволяет более обоснованно подходить к дифференцированному применению удобрений по отдельным полям и отдельно обрабатываемым участкам с учетом плодородия почвы на них и тем самым значительно повысить агрономическую и экономическую эффективность удобрений.

Микроудобрения, содержащие бор, марганец, цинк, медь, молибден. Условия и факторы, определяющие эффективное использование микроудобрений в различных агроценозах.

Микроэлементы – это необходимые элементы питания, находящиеся в тысячных-стотысячных долях процентов и выполняющие важные функции в процессах жизнедеятельности. Положительное действие микроэлементов обусловлено тем, что они принимают участие в окислительно-восстановительных процессах, углеводном и азотном обменах, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды. Под влиянием микроэлементов в листьях увеличивается содержание хлорофилла, улучшается фотосинтез, усиливается ассимилирующая деятельность всего растения. Многие микроэлементы входят в активные центры ферментов и витаминов.

БОР. Широко распространен в природе в виде кислородных соединений борсодержащих минералов борной кислоты (Н₃ВО₃) и буры (Na₂B₄O₇*10H₂O). Среднее содержание бора в растениях 0,0001 % или 1 мг на 1 кг массы. Наиболее нуждаются в боре двудольные растения. В растительных клетках большая часть бора находится  в клеточных стенках. Бор усиливает рост пыльцевых трубок, прорастание пыльцы, увеличивает количество цветков и плодов. Без бора нарушается процесс созревания семян. При недостатке бора особенно страдают  молодые растущие органы. Прежде всего происходит заболевание и отмирание точек роста. При недостатке бора растения поражаются сухой гнилью (корнеплоды), пожелтением (люцерна), коричневой гнилью (цветная капуста), усыханием верхушки (табак), дуплистостью (турнепс и брюква), бактериозом, нарушается оплодотворение у льна, отмирает точка роста у подсолнечника.

Высокие дозы бора вызывают у растений токсикоз, при этом в первую очередь бор накапливается в листьях. Избыток бора вызывает своеобразный ожог нижних листьев, появляется краевой некроз, листья желтеют, отмирают и отпадают.

Особенно большую роль играет бор в условиях известкования кислых подзолистых почв, так как известкование уменьшает доступность бора, закрепляет его в почве и задерживает поступление в растения. Внесение бора на известкованных почвах полностью устраняет заболевание корнеплодов гнилью сердечка и картофеля – паршой.

В качестве борных удобрений сельское хозяйство использует в основном боросуперфосфат и бормагниевые удобрения:

Боросуперфосфат применяется под сахарную свеклу, кормовые корнеплоды, зерновые бобовые, гречиху, подсолнечник, огурцы, овощи, плодово-ягодные. При основном внесении используют дозу 200 – 300 кг, а в грядки при посеве – 100 – 150 кг/га. Под лен, огурцы, овощи, плодово-ягодные вносят 150 кг, а под лен еще в грядки – 50 кг.

Бормагниевые удобрения (2,2% В) применяют под сахарную свеклу, кормовые корнеплоды, зерновые бобовые, гречиху и лен; в почву в смеси с другими удобрениями вносят в норме 20 кг на 1 га.

Борная кислота (17% В) используется для некорневых подкормок в дозе  500 — 600 г/га под семенники многолетних трав и овощных культур, для плодово-ягодных – 700 – 800 г/га и для предпосевной обработке семян различных сельскохозяйственных культур – в дозе 100г борной кислоты на 100 кг семян.

МЕДЬ. Среднее содержание медиврастениях 2 мг на 1кг массы, и зависит от их видовых  особенностей и почвенных условий. В растительной клетке около ²/₃ меди может находиться в нерастворимом, связанном состоянии. Относительно богаты медью семена и наиболее жизнеспособны, растущие части растений. 70% всей меди, находящейся в листе, сконцентрировано в хлоропластах. Физиологическая роль меди  в значительной степени определяется ее вхождением в состав медьсодержащих белков и ферментов, катализирующих окисление дифенолов и гидроксилирование монофенолов: ортодифенолоксидазы, полифенолоксидазы и тирозиназы.

Недостаток меди вызывает задержку роста, хлороз, потерю тургора и увядание растений, задержку цветения и гибель урожая. У злаковых растений при остром дефиците меди происходит побеление кончиков листьев и не развивается колос (белая чума или болезнь обработки), у плодовых при недостатке меди появляется суховершинность.

Медные удобрения наиболее эффективны на торфяниках, дерново-глеевых, заболоченных почвах и на почвах легкого механического состава. Наиболее отзывчивы на медные удобрения пшеница, овес, ячмень, травы, лен, конопля, корнеплоды, луговой клевер, просо, подсолнечник, горчица, сахарная и кормовая свекла, кормовые бобы, горох, овощные культуры и плодово-ягодные. Потребность в меди возрастает в условиях применения высоких доз азотных удобрений.

В перспективе потребность сельского хозяйства страны в медных удобрениях целесообразно удовлетворять за счет медного купороса и медно-калийных удобрений.

Медные удобрения, имеющие местное значение,  — пиритные огарки (0,2 – 0,3 % CU). Их вносят один раз в 4 – 5 лет в норме 500 – 600 кг/га осенью под зяблевую вспашку или весной под предпосевную культивацию.

                        Для опудривания семян берут 50 – 100 г сернокислой меди на 100 кг семян, для некорневых подкормок доза сернокислой меди на 1 га посевов 200 – 300 г. Сернокислая медь содержит 25,4 % меди.

МАРГАНЕЦ. Особенно требовательны к достаточному содержанию доступных форм марганца в почве злаки, свекла, кормовые корнеплоды, картофель. Марганец необходим всем растениям. Среднее содержание марганца в растениях 10 мг на 1 кг массы. Основное количество его  локализовано в листьях и хлоропластах. Марганец играет важную роль в механизме действия индолилуксусной кислоты на рост клеток. Наряду с кальцием марганец способствует избирательному поглощению ионов из внешней среды. Имеются данные о положительном влиянии марганца на передвижение фосфора из стареющих нижних листьев к верхним листьям и к репродуктивным органам. Марганец повышает водоудерживающую способность тканей, снижает транспирацию, влияет на плодоношение растений.

                        При остром недостатке марганца отмечены случаи полного отсутствия плодоношения у редиса, капусты, томатов, гороха и других культур. Марганей ускоряет развитие растений. При недостатке этого элемента наблюдаются хлорозы, серая пятнистость злаков, пятнистая желтуха сахарной свеклы. Большая часть этого элемента находится в почве в виде труднорастворимых окислов и гидратов окислов. В первую очередь марганцевые удобрения следует вносить на серых лесных почвах, слабовыщелоченных черноземах, солоноцеватых и каштановых почвах под овес, пшеницу, кормовые корнеплоды, картофель, сахарную свеклу, кукурузу, люцерну, подсолнечник, плодово-ягодные культуры, цитрусовые и овощные.

                        В качестве марганцевых удобрений используют в основном отходы предприятий марганцево-рудной промышленности. Отходы содержат чаще всего 10 – 18 % марганца. Дорогостоящий сернокислый марганец в основном используют  для нужд тепличного овощеводства. Учитывая, что марганец проявляет наибольший эффект на фоне фофорных удобрений, целесообразно производить марганизированный суперфосфат.

                        При внесении в почву доза марганца в расчете на элемент составляет 2,5.кг/га. Около 30 % марганцевых удобрений необходимо сельскому хозяйству в виде сернокислого марганца для некорневых подкормок и предпосевной обработке семян. Один из способов применения марганца – опудривание семян: 50 – 100 г сернокислого марганца смешивают с 300 – 400 г талька и этой смесью обрабатывают 100 кг семян сахарной свеклы, пшеницы, ячменя, кукурузы, подсолнечника, гороха. Для некорневых подкормок полевых культур расходуют на 1 га 200 г сернокислого марганца, для опрыскивания плодовых и ягодных культур – 600 – 1000 г/га

МОЛИБДЕН. Содержание молибдена в растениях может колебаться в пределах 300 мг на 1 кг сухой массы; повышенное содержание бывает при несбалансированном питании.

Молибден необходим растениям в меньших количествах, чем бор, марганец, цинк и медь. Молибден локализуется в молодых растущих органах. Листья содержат его больше, чем стебли и корни, в листьях много молибдена содержится в хлоропластах В растениях молибден входит в состав  фермента нитратредуктазы и является необходимым компонентом цепи редукции нитратов, участвуя в восстановлении нитратов до нитритов. Молибден можно назвать микроэлементом азотного обмена растений, так как он входит также и в состав нитрагеназы – фермента, осуществляющего в процессе биологической фиксации азота связывание азота атмосферы. Участие молибдена в фиксации молекулярного азота атмосферы объясняет его особое значение для роста в развитии бобовых культур.

При недостатке молибдена в питательной среде в растениях нарушается азотный обмен, в тканях накапливается большое количество нитратов. Специфическая роль молибдена в процессе азотфиксации обусловливает улучшение азотного питания бобовых культур при внесении  молибденовых удобрений и повышает эффективность применяемых под них фосфорно-калийных удобрений

Чувствительны к недостатку доступных форм молибдена, часто наблюдаемому на кислых почвах, люцерна, клевер, горох, бобы, вика, капуста, салат, шпинат и другие растения. Внешне признаки умеренного дефицита молибдена у бобовых растений сходны с симптомами азотного голодания. При более резком дефиците молибдена резко тормозится рост растений, не развиваются клубеньки на корнях, растения приобретают бледно-зеленую окраску, листовые пластинки деформируются и листья преждевременно отмирают.

Токсичное действие молибдена  ослабляется при высушивании или промораживании растений, так как при этом  снижается количество растворимых форм Мо. Токсическое действие молибдена ослабляется  при добавлении в пищу животных и человека меди. Обычно молибден содержится в почве в окисленной форме в виде молибдатов кальция и других металлов. В кислых почвах молибден образует плохо растворимые соединения  с алюминием, железом, марганцем, а в щелочных – хорошо растворимое соединение молибдат натрия. Молибденовая недостаточность может проявляться на дерново-подзолистых почвах, серых лесных, осушенных кислых торфяниках и черноземных почвах. Целесообразно совместное применение молибдена с азотными односторонними и комплексными удобрениями под небобовые культуры, требовательные к молибдену, а также под бобовые  совместно с фосфорно-калийными удобрениями на почвах с относительным недостатком этого элемента.

Ассортимент молибденовых удобрений достаточно широк. Однако промышленность в основном в качестве молибденовых удобрений поставляет молибденово-кислый аммоний. В ряде республик в качестве молибденовых удобрений используются отходы электроламповой промышленности.

Из способов применения молибденовых удобрений наиболее эффективна и экономически выгодна предпосевная обработка семян. Для обработки 100 кг крупных семян расходуют молибдата аммония или молибдата аммония-натрия 25 – 50 г, а  на 100 кг семян клевера или люцерны – 500 – 800 г.

Некорневые подкормки проводят из расчета 200 г молибденово-кислого аммония на 1 га посева, для долголетних культурных пастбищ – 200 – 600 г на 1 га посева.

Перспективной формой удобрений является молибденизированный суперфосфат, предназначенный для внесения в рядки в дозе 50кг/га (или 50 – 100 г/га молибдена)

ЦИНК. Повышенной чувствительностью к недостаточности цинка характеризуются гречиха, хмель, свекла, картофель, клевер луговой. Сорные растения характеризуются большим содержанием цинка, чем культурные.

                        Цинк повышает жаро- и морозоустойчивость растений. Имеются данные о влиянии цинка на утилизацию фосфора растениями. Участвует в образовании предшественников хлорофилла. Вхождение цинка в состав ферментов гликолиза и дыхания, многих НАД и некоторых ФАД-зависимых ферментов дает возможность понять его роль в гликолитическом и дыхательном циклах.

                        При недостатке цинка в растениях накапливаются редуцирующие сахара и уменьшается содержание сахарозы и крахмала, увеличивается накопление органических кислот, снижается содержание ауксина, нарушается синтез белка. При цинковом голодании происходит накопление небелковых растворимых соединений азота: амидов и аминокислот. При цинковой недостаточности резко (в 2 – 3 раза) подавляется деление клеток, что приводит к морфологическим изменениям листьев, нарушаются растяжение клеток и дифференциация тканей, гипертрофируются меристематические клетки, угнетается продольное растяжение столбчатых клеток у льна и уменьшаются размеры его хлоропластов. В присутствии цинка формируется большое число митохондрий.

                        При некорневых подкормках используется сернокислый цинк (150 – 200 г на 1 га посевов). Подкормка проводится для большинства культур в период бутонизации или начала цветения растений, плодовые деревья опрыскивают весной по распустившимся листьям (200 – 500 г сернокислого цинка на 100 л воды с добавлением 0,2 – 0,5 % гашеной извести для нейтрализации кислотности раствора соли, чтобы избежать ожога листьев).

                        Применение цинка имеет важное значение на карбонатных черноземах, каштановых, бурых почвах, сероземах. Эффективность цинковых удобрений  проявляется на хлопчатнике, сахарной свекле, кукурузе и особенно на плодовых культурах.

Оптимальные параметры агрохимических показателей (рН, содержание Р₂О₅ и К₂О и др.) почвы в зависимости от структуры посевных площадей и продуктивности с/х культур.

Для каждой конкретной культуры значение оптимальных параметров агрохимических показателей различны. Это объясняется тем, что для формирования урожая культуры потребляют из почвы различное количество азота, фосфора, калия, кальция, других зольных элементов и в разном их соотношении.

Из многих составляющих основой получения высококачественного урожая является научное чередование культур в сочетании с повторным и бессменным их возделыванием. Это современный севооборот.

Основа севооборота – это структура посевных площадей. Структура посевных площадей – соотношение площади посевов сельскохозяйственных культур и чистого пара, выраженное в процентах к общей площади пашни.

Одним из важнейших показателей является азот. Например, сахарная свекла, капуста, кукуруза на силос, хлопчатник, зерновые культуры очень требовательны к азоту. Поэтому для получения хорошего урожая для них выбирают такого предшественника, который обогащал азотом почву. Таким предшественником являются бобовые культуры, они оставляют в почве значительные запасы азота. Это – горох, вика, клевер, люцерна, люпин, сераделла, эспарцет, чина, нут и другие бобовые культуры, которые с помощью клубеньковых микроорганизмов усваивают атмосферный азот. На каждом гектаре почвы, занятой бобовыми растениями, ежегодно связывается от 100 до 250 кг и более азота атмосферы. Это равноценно внесению в почву от 300 до 700 кг дорогостоящего минерального удобрения – аммиачной селитры.

Но при повторных и бессменных посевах азот бобовых культур не используется растениями, вымывается из почвы, загрязняет грунтовые воды нитратами и другими вредными веществами.

Помимо азота имеются существенные различия в потреблении и выносе культурами других элементов. Важнейший из них – фосфор – значительно больше, чем другие культуры, потребляет из почвы картофель, бобовые, а также озимые зерновые культуры (пшеница и рожь).

Кроме того,  культуры различаются по степени усвоения труднорастворимых фосфатов почвы и фосфорных удобрений. Так, корни люпина, гречихи, овса, картофеля, сахарной свеклы, горчицы способны с помощью корневых выделений растворять и переводить в доступные для растений формы труднорастворимые фосфаты почвы и фосфорной муки.

Калий в больших количествах потребляется из почвы картофелем, сахарной свеклой, кормовыми корнеплодами, овощами, хлопчатником. Повышенным потреблением кальция, серы, магния, других зольных элементов отличаются кукуруза, картофель, сахарная свекла и другие пропашные и бобовые культуры.

Группировка почв по степени кислотности: Очень сильно кислые (1 кл) – меньше 4; сильнокислые (2 кл) – 4,1-4,5; среднекислые (3 кл) – 4,6-5,0; слабокислые (4 кл) – 5,1-5,5; близкие к нейтр (5 кл) – 5,6-6,0; нейтр (6 кл) – больше 6;

С/х культуры не одинаково относятся к кислотности. Одни требуют для нормального развития сильнокислую среду, другим необходима нейтральная. Это необходимо учитывать в структуре посевных площадей. Например, такие культуры, как картофель, чай, люпин требуют известкование после предшественника.

Не смотря на то, что ни одна сельскохозяйственная культура при уборке урожая с поля не способна увеличить запасы зольных элементов в почве, при чередовании достигается более рациональное их использование. Этому способствует также чередование культур с различной глубиной проникновения корней. Люцерна, клевер, люпин, бахчевые культуры имеют глубокопроникающую корневую систему – до 3 м и более. У льна, гречихи, проса, однолетних трав, рапса, огурца, лука мелкозалегающая корневая система.

 Группировка по содержанию питательных веществ

Классы   Сод подв Р2О5 или К2О в почве       Р2О5 мг/100 г почвы           К2О мг/100 г почвы

                       по Кирса         По Чирик               По Мачиг              По Кирса               По Чирик               По Мачиг

1oч низк                 <2,5                <2,0            1,0                              <4,0                         <2,0                     < 5,0

2Низкое          2,6-5,0                2,1-5,0              1,1-1,5                4,1-8,0                      2,1-4,0                     5,1-10,0

3Средне           5,1-10,0               5,1-10,0            1,6-3,0                8,1-12,0                     4,1-8,0                10,1-20,0

4Повыш         10,1-15,0              10,1-15,0         3,1-4,5             12,1-17,0                          8,1-12,0                           20,1-30,0

5Высокое       15,1-25,0             15,1-20,0           4,6-6,0               17,1-25,0                    12,1-18,0                            30,1-40,0

6Очень высокое      >25,0            >20,0                   >6,0                       >25,0                        >18,0                                 >40,0

Метод Кирсанова для д-п и серых лесных почв, метод Чирикова для некорбонатных черноземов, метод Мачигина – карбонатных черноземов, каштановых, бурых почв и черноземов.

С помощью изменения структуры посевных площадей можно регулировать поступление растительных остатков в почву и степень их гумификации и минерализации. С увеличением удельного веса многолетних трав происходит накопление органического вещества и замедляются процессы его разложения с одновременным снижением содержания в почве доступных для растений питательных элементов.

Увеличение в структуре посевных площадей доли пропашных культур и чистого пара при недостаточном внесении органических удобрений приводит к значительному уменьшению запасов гумуса в почве, особенно в районах достаточного увлажнения или на орошаемых землях южных регионов с продолжительным теплым периодом.

С растительными остатками в почве в зависимости от культуры остается 21,5-51,5% азота, 18,5-51,7 фосфора, 1,7-48,1 калия, и 27,6-54% кальция от их общего количества в урожае. Поэтому они служат важным источником не только азота, но и зольных элементов питания.

Технические культуры – сахарная свекла, лен, конопля, хлопчатник – дают товарную продукцию, с которой отчуждается почти все количество питательных веществ, потребляемых ими из почвы на формирование урожая. В тоже время при возделывании кормовых культур для внутрихозяйственного использования почти все питательные вещества возвращаются в почву в виде навоза, корневых и поукосовых остатков.

При возделывании зерновых культур часть потребляемых ими из почвы питательных веществ возвращается с соломой, а также с навозом, если зерно частично используется как фуражный корм. Эти особенности круговорота питательных веществ необходимо учитывать при определении оптимальных агрохимических показателей. Как было рассмотрено выше, они связаны с физиологическими особенностями культуры, величиной выноса питательных элементов. Для каждой культуры характерны свои оптимальные агрохимические показатели.

 Основные закономерности трансформации фосфора при внесении фосфорных удобрений в различные почвы.

При обосновании подхода к выбору фосфорного удобрения в той или иной зоне руководствуются следующим: Стоимость удобрений Свойства удобрений Свойства почвы

Все виды фос. уд., являющиеся кальциевыми солями фос. к-ты, делят на три группы: 1) однозамещенные Са(Н₂РО₄)₂ суперфосфат (фосфор в водорастворимой форме, хорошо доступен растениям);

2) двузамещенные СаНРО₄ прецепитат (нераствор. в воде, но раствор. в сл. к-тах и поэтому доступн. раст.);

3) трехзамещенные Са₃(РО₄)₂ фосфоритная мука ( нераствор. в воде и плохо раствор. в сл. к-тах, фосфаты которых неусвояемы для подавляющего большинства культур, если эти соединения не разлагаются под действием кислотности почвы с появлением более легкорастворимых солей; растворимы лишь в сильных кислотах).

При внесении суперфосфата в кислые почвы происходит переход фосфора  в труднодоступную форму (взаимодействуют Н₂РО₄ ^2- с Al(OH)₂⁺).

При внесении фосфоритной муки на кислых почвах, кальций из труднодоступной переходит в доступную для растений форму. Почва начинает разлагать фосфорит при Нг не менее 2,5 мг-экв/ 100 г почвы.

Известкование почв перед внесением фосфорита нежелательно, поскольку известь нейтрализует кислотность почвенного раствора и наиболее подвижную часть потенциальной кисл-ти (обменную) твердой фазы почвы. Однако после внесения фосфоритной муки, когда реак. ее с почвой уже частично произойдет, известкование кислых почв умеренной дозой не противопоказано. Разрыв между внесением фосфоритной муки и известкового материала должен составлять 2-3 года. Поэтому на сильнокислых почвах кислотность, угнетая растения, лишает их условий для усвоения фосфатов, перешедших в растворимые соединения при взаимодействии фосфоритной муки с почвой.

Хорошо разлагает фосфорит кисл. торф, установлено, что при широком соотношении верхового торфа и фосфорита (100 : 1) фосфаты последнего полностью переходят в водорастворимые соединения. Достаточно, если он превратится в двузамещенный фосфат кальция, поэтому торфофосфоритные компосты можно готовить при отношении торфа к фосфориту 95 : 5, 90 : 10.

 Разные раст. неодинаково реагируют на уд-е фосфоритной мукой. Большинство культур может использ. ее только при соответствующей кислотности почвы. К таким культурам относятся злаки, лен, свекла, картофель, горох, клевер, вика. При этом озимая рожь, клевер, горох усваивают фосфоритную муку несколько лучше, чем остальные культуры. Другая группа культур может хорошо усваивать муку при слабокисл. и даже нейтр. р-ции. Это люпин, гречиха, эспарцет, горчица. Указанные культуры обладают также и повышенной способностью усваивать фосфор из почвы.

В качестве основного удобрения преципитат на большинстве почв так же эффективен, как суперфосфат. На кислых почвах он может даже превосходить суперфосфат по действию на урожай, потому что суперфосфат на кислых почвах подвержен ретроградации и превращается в фосфаты полуторных окислов в большей степени, чем преципитат.

Учитывая всё вышесказанное, приходим к заключению, что:

На кислых д-п почвах в качестве основного эффективна фосфоритная мука, припосевного — растворимая форма (простой, двойной суперфосфат), а также комплексные удобрения.

На чернозёмах в качестве основного удобрения можно применять фосфоритную муку, но только в том случае, если она есть в хозяйстве, поскольку эффект проявится только через несколько лет. Поэтому лучше всего использовать растворимые (простой, двойной суперфосфат) и полурастворимые (термофосфаты, преципитат).

На южных почвах в качестве основного — термофосфаты (преципитат), при посеве — растворимые формы.

С глинистыми разновидностями почв фосфаты образуют менее растворимые формы, чем с легкими суглинками. При оптимальном увлажнении диффузия фосфорнокислых солей может быть более заметной в глинистых почвах, чем в песчаных.

Основные принципы разработки системы применения удобрений на заданную продуктивность культур севооборота и при ограниченном количестве удобрений в хозяйстве.

Основные принципы разработки системы применения удобрений на заданную продуктивность культур севооборота при ограниченном количестве удобрений в хозяйстве.

Данная методика целесообразна при ограниченном кол-ве удобрений, т.е. когда удобрениями обеспечиваются ведущие культуры хоз-ва.

1.      В первую  очередь все культуры обеспечиваются рядковым фосфорным удобрением.

2.      Обязательно выделяются азотные удобрения для весенней подкормки озимых и для повышения эффективности навоза или компоста в год их внесения.

3.      Вносят азотные удобрения на тех участках, где в предыдущие годы применялись высокие дозы фосфора и калия.

4.      Вносят фосфорно-калийные удобрения после бобовых культур и повышенные их нормы под покровную культуру.

5.      На фоне зелёного удобрения вносить фосфорно-калийные: 6 кг фосфора и 6 кг калия на 10 т зелёной массы.

6.      Допосевное (основное) удобрение главным образом применяют только под наиболее важные сельскохозяйственные культуры.

Основные принципы разработки системы применения удобрений на заданную продуктивность культур севооборота.

В этом случае могут возникнуть 2 варианта: севооборот не освоен или освоен, но поля сильно различаются по а/х показателям, а, следовательно, и по возможности получения запланированного уровня урожайности; севооборот освоен, поля окультурены и степень их окультуренности близкая.

В первом случае СПУ на ряд лет составляется по каждому полю отдельно (или по каждому контуру регионах поля) с учётом а/х показателей почвы этого участка с указанием дозы внесения извести и места внесения её, распределением органических удобрений по культурам с указанием величины планируемого урожая культур по годам.. На каждый год составляется годовой план применения удобрений по каждому полю севооборота на текущий год.

В итоге определяется баланс питательных веществ за ряд лет на этом поле и возможные изменения а/х показателей. В случае отклонения полученного баланса от нормы, нормы минеральных удобрений корректируются.

Наиболее быстро проектируется СПУ во 2-м варианте, в так называемых оптимальных агротехнических условиях.

1.      Устанавливаются дозы органических удобрений и извести под культуры в севообороте, определяется возможность применения фосфоритной муки на отдельных полях.

2.      На основании средневзвешанных величин содержания подвижных форм фосфора и калия в почве по севообороту определяются дозы удобрений.

3.      Определяется баланс питательных веществ в севообороте и возможные КИ элементов питания из удобрений (органических и минеральных). Это позволит контролировать правильность установления доз удобрений в севообороте.

4.      Составляется общая схема СПУ в севообороте по средневзвешанным величинам содержания Р и К в почве в целом по севообороту. Даётся соотношение N:Р:К по севообороту.

5.      Исходя из общей схемы СПУ в севообороте, составляется годовой план применения удобрений с учётом особенностей каждого поля севооборота.

При разнице в 1 класс между усреднёнными показателями почвы севооборота и конкретным полем по Р и К нормы Р и К удобрений увеличивают или уменьшают на 20-30%, а азотных на 10% (корректируют по Р), в 2 класса- на 50% и 20% соответственно. Доза рядкового удобрения не коррект. Только по мере необходимости. Год план составляется в 2-х вариантах- по д.в. и в физических туках.

6.      Даётся обоснование применения удобрений под отдельные культуры в зависимости от их биологических особенностей. Указываются приёмы, сроки внесения и способы заделки удобрений на основании годового плана.

7.      Календарный план составляется на основании годового плана. Определяется потребность в удобрениях в отдельные сроки. Его начинают составлять с осенних сроков.

8.      Определяется потребность в с/х технике.

Дополнительные агротехнические и организационные мероприятия, направленные на успешное осуществление разработанной СПУ.

Особенности питания и удобрения картофеля в Нечерноземной зоне.

Вынос на 10 т клубней: 40-70 кг N, 15-20 кг Р₂О₅  и 60-90 кг К₂О. Оптимальная реакция среды слабокислая. Переносит кислые почвы и  более высокие концентрации почвенного р-ра. Корневая система у него мочковатая. К концу цветения растения потребляют 2/3-3/4 питательных веществ. %. Ко времени уборки в клубнях картофеля накапливается примерно 80% азота, 90% фосфора и более 90% калия от общего их кол-ва во всем урожае. Лучшие предшественники – оборот пласта мн.трав, озимые зерновые, идущие по чистым и занятым удобренным парам, зерновые бобовые, однолетние бобово-злаковые смеси, мн.тр. Допустима повторная к-ра картофеля.  Избыточное известкование почвы вызывает образование парши на клубнях, снижает содержание в них крахмала и ухудшает лёжкость при хранении. В севооборотах со значительным содержанием картофеля дозы извести  обычно составляют не более 1/2 от полной. Учитывая, что действие извести начинает проявляться на 2-3-й год, её следует применять или непосредственно под картофель, или за несколько лет вперёд,. Отрицательное действие извести  можно снять внесением повышенных норм калия, применением известково-магниевых и борных уд-й. Картофель очень хорошо отзывается  на внесение органических удобрений.(В Нечерн. Зоне: 50-80 т/га.). Из навоза картофель получает калий в доступной форме и практически без хлора. Использование торфа под картофель малоэффективно, т.к. орг. в-во его трудно разлагается в почве. При посадке: N_20-40P_{20 — 40}K_{20 – 40} в виде комплексных удобрений, P –суперфосфата. Подкормка оправдана только при орошении. На кислых почвах (рН_КСl 5,0 и ниже)  фосфоритная мука может дать такой же результат, как и суперфосфат, если её вносят  по сравнению с ним в двойной норме по Р₂О₅.  Лучшие калийные удобрения для картофеля – сернокислый калий, кали-магнезия и калимаг, которые практически не содержат хлора. Более высокие урожаи клубней получают при совместном применении орг. и мин. уд-й.(10-15 кг азота на каждые 10 т навоза). Скашивание или химическое уничтожение (десикация) ещё зелёной ботвы снижает биологическую урожайность из-за прекращения или резкого ослабления оттока питательных веществ в клубни. Поэтому проводят сеникацию(  растения за 25 дней до уборки опрыскивают водным настоем двойного суперфосфата с добавлением 2,4-Д).За 6 дней до уборки урожая ботву скашиваю. Сеникация усиливает отток питательных веществ из ботвы в клубни, обеспечивает повышение сбора клубней на 3,5-5,0 т/га, увеличивает содержание в них сухого вещества и крахмала.

  Особенности питания и удобрения долголетних злаковых культурных пастбищ (злаковые травосмеси).

На пастбищах могут быть злаковые, бобовые или бобово-злаковые травосмеси. Бобовые более требовательны к плодородию, реакции почвы (нейтральная), в целом менее устойчивы в травосмесях, чем злаки. бобовые травы обеспечивают 2/3 своей потребности в азоте за счет азотфиксации. В смешанных травостоях злаки усваивают азот бобовых после их отмирания, а также после разложения клубеньков. Известкование дает лучшие результаты при внесении извести под плуг под покровные культуры или предшествующие покровным. Внесение органики способствует увеличению содержания бобовых в травостое, в результате возрастает содержание протеина в корме.(рациональнее применять навоз или компост при закладке пастбища под плуг в норме не менее 30-40т/га). При поверхностном внесении навоза — потери аммиачного азота, снижается поедаемость травостоя скотом. В животноводческих хозяйствах бесподстилочный навоз вносить осенью не более 50 т/га. Жидкую фракцию-при орошении можно применять в течение всей вегетации перед каждым стравливанием (карантинный период не менее 21 дня). При содержании бобовых в травосмеси 30% получают такие же урожаи, что и при внесении 90-180 кг/га азота на злаковых травостоях. По мере выпадения бобовых потребность в азоте возрастает, и под травы 2-го года пользования следует вносить дополнительно 15-20 кг/га. При поверхностном внесении оптимально применять мочевину, т.к. листья не получают химического ожога. Аммиачную воду или безводный аммиак следует вносить не чаще одного раза в сезон, иначе повреждается дернина. Лучшее фосфатное удобрение для подкормки трав – суперфосфат. В запас под плуг рациональнее на дерново-подзолистых почвах применять фосмуку. Калийные удобрения во избежание избыточного накопления К в корме следует вносить под каждое стравливание (на орошаемых пастбищах) в дозе не более 60 кг/га. Рекомендуемая ежегодная норма минеральных удобрений:N_30-50Р_30-45К_30-50. На поливных культурных злаковых пастбищах применяют более высокие нормы минеральных удобрений при соотношении N:Р:К= 3:1:1,5, но не более 240 кг/га.

 Особенности питания и удобрения льна – долгунца в Нечерноземной зоне.

Вынос: на 1т волокна 80 кг азота, 40 кг фосфора и 70 кг калия, а на 1т соломы соответственно 15,7,12 кг.  Оптим. реакция почвы слабокислая (PH_KCI =5,1-5,5). Высокая требовательность к почвенному плодородию объясняется слабой усваивающей способностью корн. системы, состоящей из стержневого корня  и мелких ответвлений. Лен очень плохо использует труднодоступные соед-я из почвы. Он имеет повышенную чувств-ть к концентрации почвенного р-ра, особенно в период прорастания семян Лучший предшественник – пласт мн. трав, однолетние травы, картофель, люпин и др. Критический период  потребности льна в фосфоре приходится от всходов до фазы «елочки», в азоте – от фазы “елочки” до бутонизации и в калии – в первые 3 недели роста, а также во время бутонизации, когда K необходим для образования семян. Орган. уд-я в льняных севооборотах вносят в занятом пару под пропашные или озимые культуры. Под лён не применяют.РК уд-я следует вносить -осенью под зябь, азотные — весной под перепашку или культивацию зяби.  В рядки при посеве заделывают 5-10 кг/га фосфора в виде гранулир. суперфосфата. Подкормка проводится в фазе “елочки” только азот. уд-ми и в случае, если до посева не смогли внести нужное кол-во азота.На заболоченных и известкованных почвах, где лен испытывает недостаток B, вносят борные уд-я-0.5-1 кг/га. Лучшее азот. уд-е для льна – сульфат аммония, затем аммиачная селитра и мочевина. Различные фосфорные уд-я оказывают одинаковое действие на урожай и качество волокна. Из калийных уд-ий лен отзывчив на сернокислый калий, калемагнезию. Хлорсодерж-е уд-е снижает велечину урожая и качество льноволокна. На почвах, обеспеченных азотом соотношение  NPK в уд-ях должно составлять 1:3:4, а на бедных 1:2:2. При  этом получается волокно высокого качества.

Подстилочный навоз. Содержание основных элементов питания и их доступность растениям.  Способы его хранения, накопление и технология применения.

Подстилочный навоз состоит из твердых и жидких выделений животных и подстилки .Твердые и жидкие выделения животных неравноценны по составу и удобрительным качествам. В жидких выделениях содержится больше азота (0,4—1,9%) и калия (0,5— 2,3%), чем в твердых (соответственно 0,3—0,6% и 0,1 — 0,3%), а фосфора, наоборот, значительно больше в твердых выделениях (0,17—0,41%), чем в жидких (0,07—0,1%). Подстилка увеличивает выход навоза, улучшает его качество и уменьшает потери азота и жижи. навоз становится менее влажным, более рыхлым и легче разлагается при хранении В качестве подстилки используют: солому, торф, опилки и др. При наличии подстилки навоз легче перевозить, вносить и заделывать в почву. Способы и условия хранения подстилочного навоза. Существует несколько способов такого хранения навоза: плотное, рыхло-плотное и рыхлое.При плотном -навоз укладывают в навозо­хранилище или в полевые штабеля послойно и каждый слой немедленно уплотняют(настилают новые слои до 3 м). Сверху штабель накрывают резаной соло­мой, или торфом, или слоем земли. Разложение — в анаэробных условиях, при по­стоянном увлажнении, температура в штабеле поднимается не выше 30 °С, (способ хранения холодный). При рыхло-плотном хранении свежий навоз укладывают метровыми слоями сначала рыхло, а на 5-й день после разогревания сильно уплотняют. Высокая температура при рыхлом хранении навоза способствует обезвреживанию его от возбудите­лей желудочно-кишечных заболеваний и семян сорняков(биотерми­ческое обеззараживание навоза).При рыхлом хранении штабеля закладывают и остав­ляют без уплотнения. Разложение навоза происходит в аэробных условиях и при высокой температуре (горячий навоз), что сопровождается большими потерями азота и органи­ческого вещества, повышенным выделением навозной жижи. Такой способ допустим лишь при хранении торфяного навоза. Хранение подстилочного навоза в навозохранилище. Суще­ствует два основных типа навозохранилищ: котлованный(в засушливых районах) и назем­ный(во влажных). При хранении навоза в кот­лованном навозохранилище легче создать анаэробные условия разложения, сохранять навоз с меньшими потерями азота и орга­нических веществ.  Хранение навоза в полевых штабелях. Можно вывозить навоз, подготовленный в навозохранилище, или же свежий навоз непосредственно со скотных дворов. Нельзя хранить на полях свежий или полуперепревший навоз в мелких кучах, тк он промерзает (зимой) или пересыхает (весной и летом); из него теряется значительное количество аммиачного азота, качество навоза резко ухудшается. Применение подстилочного навоза. Основной способ эффек­тивного применения подстилочного навоза — внесение его под вспашку во влажный слой почвы. Доза навоза, колеблется от 20 до 50 т/га и более. Чем беднее почва гумусом и подвижными питательными веще­ствами, тем больше вносить навоза. Глубина заделки навоза под вспашку 15—30 см в зависимости от конкретных условий. При мелкой запашке удобрения во влажной почве его разложение протекает интенсивнее. Глубо­кая заделка особенно в переувлажненную почву, затрудняет этот процесс вследствие слабой аэрации. В засушливых районах или в сухую почву его запахивают глубже, чем в хорошо увлажненную почву в районах, обеспеченных влагой.

Почвенная и растительная диагностика. Роль почвенной и растительной диагностики в рациональном использовании удобрений.

Цель методов почвенной и растительной диагностики, входящей в состав комплексной диагностики питания – обеспечение постоянного контроля над условиями выращивания и корректировки питания растений в процессе вегетации, что способствует более полному использованию питательных элементов почвы и удобрений. Почвенная диагностика – агрохимическое обследование почв на содержание доступных для растений питательных элементов, гумуса, реакцию почвенного раствора. Оценку данных, следует проводить с учетом истории поля, почвенных карт, агрохимических картограмм, результатов опытов и зональных рекомендаций по применению удобрений под конкретную культуру. Растительная диагностика –метод, уточняющий действительную потребность культур в удобрениях и дающий возможность принять меры по улучшению питания во время вегетации. Растительная диагностика включает :Морфобиометрическая-  по приросту массы, числу и размера органов, величине и структуре урожая определяют отклонения от нормального развития. Заключительный этап – определение числа растений на единице площади. Структурный анализ урожая дает возможность установить, все ли его компоненты были использованы растением или остались еще резервы роста продуктивности за счет какого-то компонента.  Визуальная- избыток элемента питания приводит к  изменению обмена веществ в растении. Следовательно, к изменению внешнего вида растения (высоты, массы растений, их соответствия фазе развития, окраски листьев, длины междоузлий, нарушению физиологических и биохимических процессов в растении). Включает 2 группы: I группа— симптомы недостатка проявляются на старых листьях т.к. из старых органов элементы питания передвигаются в молодые (N, P, K, Mg, Zn) — при недостатке элементов в почве. II группа— симптомы проявляются на молодых верхних листьях, точках роста (Ca, B, S, Fe, Cu, Mn).  Химическая: Тканевая(проводят исследования в свежевзятых пробах; используют проводящие сосуды, срезы стеблей черенков, ткань.сок), Листовая(основывается на значении листьев целого растения или отдельных органов, что позволяет контролировать обеспеченность растений элементами минерального питания. Химический состав опытных растений сравнивают со справочными таблицами и определяют их обеспеченность питательными элементами с учетом состояния роста и развития этих растений в данную фазу.), Функциональная(Более полное изучение разнообразных функций элементов питания, их подвижности, форм участия в реакциях метаболизма, локализации в тех или иных органах позволит  тщательнее учитывать взаимное влияние элементов при поступление их в растение.).  Метод инъекций или опрыскиваний (субмикрополевой) – для диагностики питания микроэлементами. Слабый раствор элемента, недостаток которого подозревается, вводится либо инъекцией в ствол, стебель, ветвь, жилку листа, либо путем опрыскивания части растения, куста, дерева. Если нанесенный элемент был дефицитный, то растение улучшает тургор, восстанавливает окраску, усиливает рост – признаки выздоровления.

Содержание и формы К₂О в почве. Агрохимическая оценка калийного состояния почвы и принципы применения показателей характеризующих калийный режим почвы при разработке СПУ.

Валовое содержание калия в пахотном слое почвы в 5-50 раз больше, чем азота, и в 8-40 раз больше фосфора. В ДПП супесчаных валового калия (К2О) 1-2%, суглинистых — ~ 2%, в серых лесных почвах, оподзоленных, выщелоченных, обыкновенных черноземах и сероземах – около 2.5,в южных черноземах и каштановых почвах – около 2, в красноземах – 0.6-0.9, в солонцах и солончаках – 1.2-3.0%, торфяных почвах 0.03-1%, пойменных 0.3-2.2%. Две трети почвенного фонда имеют повышенное наличие подвижного калия, поэтому недопустимо вносить калийные удобрения без учета количества калия, способного усваиваться растениями, на конкретном поле.  Калий главным образом находится в минеральной части почвы – в органической части его очень мало. Калий в почве содержится: 1. в составе кристаллической решетки первичных и вторичных минералов (основное его количество); 2.в обменно- и необменно-поглощенном состоянии в коллоидных частицах (значительная часть); 3.в составе пожнивно-корневых остатков и микроорганизмов; 4.в виде минеральных солей почвенного раствора (карбонатов,нитратов,хлоридов). Валовый, или общий, калий объединяет в своем составе разные формы калийных соединений,которые можно квалифицировать так: 1.водорастворимый К10-25%  (легкодоступный для растений) 2.обменный К 5-25% (хорошо доступный растениям) 3. подвижный К (сумма водорастворимого и обменного К), извлекаемый из почвы солевой вытяжкой 4.необменный гидролизуемый К (труднообменный или резервный), дополнительно извлекаемый из почвы кипящим раствором сильной кислоты (0.2н или 10% р-р НСl) и служащий ближайщим резервом для питания растений 5. кислоторастворимый калий2-15%, объединяющий все 4 предыдущие формы калия и извлекаемый из почвы кипящим раствором сильной кислоты 6. необменный К (разница между валовым и кислоторастворимым) Содержание в почве подвижного К, который является основной фрмой питания растений составляет лишь 0.5-2% от валовых запасов К2О. Следевотельно, около 9% валового К в почвах приходиться на необменные формы, но и они в какой-то степени могут усваиваться.

Содержание и формы основных элементов питания (NPK) в почве и оценка их доступности с/х культурам.

Разные типы почв отличаются по составу минеральной части, по кол-ву и составу органического в-ва. В связи с этим содержание основных элементов питания растений в различных почвах также неодинаково. Д-п песч. N, % 0,02-0,05; Р2О5 0,03-0,06; К2О 0,5-0,7. Д-п сугл N0,05-0,13; Р2О5 0,04-0,12; К2О 1,5-2,5. Чернозём N, % 0,02-0,05; Р2О5 0,1-0,3; К2О 2,0-2,5. Серозём N, % 0,05-0,15; Р2О5 0,08-0,2; К2О 2,5-3,0.Основная масса пит в-в находится в почве в виде соединений, недоступных или малодоступных для питания растений. Азот содержится главным образом в форме сложных органических в-в (гумусовых в-в, белков и т.д.), большая часть фосфора входит в труднорастворимые минеральные соединения и органические в-ва, а основная часть калия- в нерастворимые алюмосиликатные минералы. Общий запас питательных в-в хар-ет лишь потенциальное плодородие. Эффективное плодородие -сод-е в почве питательных в-в в доступных для растений формах (в форме соединений, растворимых в воде и слабых кислотах, а также в обменно- поглощённом состоянии). Доступность элементов питания зависит, прежде всего, от реакции среды. Так, NH4+ лучше поступает при нейтральных значениях рН (рН 7), а NO3- при сдвиге рН в сторону подкисления (рН 5,5). При постепенном подщелачивании среды происходит изменение формы фосфатов: Н2HO4-→НРО42-→ РО43-. Замедление роста ряда растений при щелочных значениях рН может быть вызвано снижением доступности в этих условиях необходимого кол-ва соединений фосфора.При внесении фосфоритной муки на кислых почвах, кальций из труднодоступной переходит в доступную для растений форму. На кислых д-п почвах в качестве основного эффективна фосфоритная мука, припосевного- растворимая форма (простой, двойной суперфосфат), а также комплексные удобрения.На чернозёмах в качестве основного удобрения можно применять фосфоритную муку, но ее эффект проявится только через несколько лет. Поэтому лучше всего использовать растворимые (простой, двойной суперфосфат) и полурастворимые (термофосфаты- преципитат).На южных почвах в качестве основного- термофосфаты (преципитат), при посеве- растворимые формы. АЗОТНЫЕ Что касается азотных удобрений, то следует отметить, что нитратные формы не рекомендуется применять на почвах промывным водным режимом, поскольку NO3—ион не закрепляется и легко вымывается в нижележащие горизонты. Либо вносить дробно. Здесь лучше вносить азот в аммиачной форме.В районах с недостаточным увлажнением (степные) можно вносить азот и в нитратной форме. КАЛИЙ Размер фиксации калия зависит от минералогического состава. Высушивание почвы, и особенно попеременное  высушивание и увлажнение (что часто бывает в полевых условиях), могут значительно усиливать процесс фиксации калия, хотя она происходит и в увлажнённой почве. Поэтому калийные удобрения следует заделывать более глубоко в пахотный, а не в верхний, часто пересыхающий слой. Наиболее высокое содержание подвижного калия отмечается в обыкновенных, южных чернозёмах, каштановых и бурых почвах. Хорошо обеспечены им типичные, выщелоченные. Оподзоленные чернозёмы, серо-бурые, серозёмы. В наименьшем кол-ве калий содержится в песчаных, супесчаных д-п почвах, желтозёмах, краснозёмах, пойменных и особенно торфяно- болотных почвах. Кроме того, доступность элементов зависит от особенностей и развития корневой системы самих растений.Так, например, гречиха, люпин, горчица способны усваивать фосфор из фосфоритной муки.Растения с хорошо развитой корневой системой (свёкла, кукуруза, подсолнечник) способны лучше остальных подтягивать калий.Азот в лучшей степени поглощают растения, которые рано отрастают весной (злаки) и накапливают его в своей вегетативной массе.ДОПОЛНИТЕЛЬНО: Валовый, или общий, калий объединяет в своем составе разные формы калийных соединений, водорастворимый К (легкодоступный для растений) ;обменный К (хорошо доступный растениям) ; подвижный К (сумма водорастворимого и обменного К), извлекаемый из почвы солевой ;необменный гидролизуемый К (труднообменный или резервный), дополнительно извлекаемый из почвы кипящим раствором сильной кислоты (0.2н или 10% р-р НСl) и служащий ближайщим резервом для питания растений ; кислоторастворимый калий, объединяющий все 4 предыдущие формы калия и извлекаемый из почвы кипящим раствором сильной кислоты (0,2 н. или 10%-й р-р НСl).; необменный К (разница между валовым и кислоторастворимым).

Сравнительная эффективность фосфорных удобрений в различных почвенно-климатических зонах.

Почвы арктической и тундровой зон. Отличаются слабой биохимической активностью, бедностью элементами питания, неблагоприятными условиями вводно-воздушного и теплового режимов. Основное средство улучшения микробиологического и питательного режимов почв – ежегодное внесение высоких норм органических удобрений (80-120 и даже 200 т/га) и минеральное удобрение, включая фосфор ( по 60-90 кг/га действующего вещества), что оказывает очень благоприятное действие на плодородие почвы и хорошо сказывается на прибавки урожая.Почвы таежно-лесной зоны. Почвы таежно-лесной зоны бедны питательными веществами, но достаточно увлажнены, поэтому удобрения здесь высокоэффективны. Наибольшую потребность на подзолистых и дерново-подзолистых почвах растения испытывают в азотных и фосфорных удобрениях.Дерново-подзолистые почвы  бедны доступными формами фосфора. Особенно неблагоприятный фосфатный режим имеют сильнокислые почвы и почвы с сезонным поверхностным избыточным увлажнением. Такие почвы содержат повышенное количество подвижных форм железа и алюминия, которые связывают фосфорную кислоту в труднорастворимые соединения. В этом случае предпочтительнее местное внесение фосфорных удобрений. На почвах, имеющих более благоприятные агрохимические свойства (меньшую кислотность, большую сумму обменных оснований, меньшее содержание подвижного алюминия), растения эффективнее отзываются на применение фосфорных удобрений. На кислых почвах положительный результат дает применение фосфоритной муки, в которой фосфор находится в форме труднорастворимого трехзамещенного фосфата кальция Ca3(PO4)2 . под влияние потенциальной кислотности он переходит в растворимое состояние [CaHPO4 или Ca(H2PO4)2] и используется растениями. Болотные почвы и торфа.Болотные почвы представляют ценный земельный фонд: после осушения и культуртехнических и агротехнических мероприятий могут быть превращены в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья. Более важными в сельском хозяйстве являются низинные болотные почвы, торф которых обладает высокой зольность, большим содержанием азота, а так же благоприятной реакцией. Большинство болотных почв бедны фосфором и калием. Поэтому при возделывании сельскохозяйственных культур на освоенных болотах необходимо систематически вносить фосфорные и калийные удобрения.Серые лесные почвы.По комплексу агрономических свойств серые лесные почвы можно разделить на две группы: светло-серые и серые почвы; темно-серые почвы.Серые почвы хотя и отличаются от светло-серых несколько лучшими агрономическими свойствами, все же характеризуются ненасыщенностью основаниями и кислой реакцией, невысокими запасами питательных веществ, а так же неблагоприятными физическими свойствами, связанными слабой оструктуренностью и значительной распыленностью пахотного горизонта. Наивысший эффект дает полное минеральное удобрение. Хорошее действие на серых лесных почвах оказывают фосфоритная мука и томасшлак. Максимальная эффективность фосфорных удобрений достигается при устранении дефицита азота в почве. На темно-серых почвах, имеющих повышенную гидролитическую кислотность, хорошие результаты дает фосфоритная мука.При сельскохозяйственном использовании серых лесных почв необходимо так же учитывать их провинциальные особенности. В западно-сибирской лесостепи широкое распространение имеют глеевые и осолоделые серые лесные почвы. Для повышения плодородия большое значение имеют применения навоза и суперфосфата.Черноземные почвы лесостепной и степной зон.Черноземные почвы, несмотря на высокое их плодородие, хорошо отзываются на удобрения, особенно черноземы лесостепи, так как здесь наиболее благоприятно складываются условия увлажнения.В черноземах (за исключением унавоженных) преобладают малоподвижные формы фосфатов (органические соединения, соединения с кальцием и полутораокисями), поэтому эти почвы хорошо отзываются на фосфорнокислые удобрения. На оподзоленных и выщелоченных черноземах с высокой гидролитической кислотностью эффективна фосфоритная мука.Почвы зоны сухих степей.При орошении на каштановых почвах высокое действие оказывают азотные, фосфорные и калийные удобрения; без орошения наиболее эффективны фосфорные удобрения, вносимые в небольших дозах в рядки при посеве.Засоленные почвы и почвы пустынной и полупустынной зоны.Фосфорные удобрения эффективны только при орошении.Почвы предгорно-пустынных степей сухих субтропиков. Сероземы.

Наиболее высокий эффект от фосфорных удобрений наблюдается на почвах, где содержание подвижных фосфатов (по Мачигину) составляет менее 30 мг и особенно менее  15 мг на 1 кг почвы. При содержание фосфора более 60 мг/кг почвы фосфорные удобрения не оказывают положительного действия.Почвы сухих субтропических степей, ксерофитных лесов и кустарников. Серо-коричневые и коричневые почвы.Серо-коричневые почвы вследствие невысоких запасов легкоусвояемых форм азота и фосфора отзывчивы на минеральные удобрения при поливе. Наиболее сильное воздействие оказывают азот и фосфор.Коричневые почвы отличаются достаточно высоким плодородием и используются под теплолюбивые и ценные сельскохозяйственные культуры (виноград). Они отзывчивы на внесение минеральных, особенно азотных и фосфорных удобрений.Почвы влажных субтропических лесов. Красноземы и желтоземы.Эти почвы имеют небольшой запас доступных для растений питательных веществ. Большое количество полутораокисей делает фосфаты почвы малодоступными для растений. Из минеральных удобрений наиболее эффективны азотные и фосфорные.

Требования растений к условиям минерального питания (периодичность питания). Динамика потребления элементов минерального питания различными группами сельскохозяйственных культур.

Поступление элементов питания существенно изменяется с возрастом растений. Выделяют критический и максимальный периоды поступления элемента.

Критический-период, когда недостаток какого- либо элемента в питательной среде отрицательно сказывается на росте растений, и последующее обеспечение их этим элементом не в состоянии полностью исправить положение.

В отношении фосфора и азота критический период — первые 10-15 дней после появления всходов. Резкий недостаток калия в начальные фазы развития также значительно снижает урожай. Однако последующее внесение калийных удобрений позволяет довольно существенно повысить урожайность. Недостаток же фосфора или азота в этот период не может быть возмещён в последующем.

В полевых условиях критический период обычно совпадает с пониженной м/б активностью, минерализующих органическое вещество почвы. Это проявляется ранней весной, когда низкие температуры тормозят м/б деятельность почвы.

Большая требовательность молодых растений к условиям минерального питания объясняется высокой напряженностью синтетических процессов, происходящих в это время в растительном организме, и одновременно слаборазвитой корневой системой.

Например, у зерновых злаков закладка и дифференциация репродуктивных органов начинается уже в период развертывания первых трех-четырех листочков. Недостаток азота в этот период приводит к уменьшению формирования числа колосков и снижению урожая. Последующее нормальное питание азотом не может исправить ущерба, нанесенного растению в этот период.

Максимальный период— период, когда среднесуточное потребление элемента питания достигает своего максимума. Этот период соответствует более поздним фазам развития растений. В большинстве случаев он совпадает с периодом наибольшего накопления сухой биомассы. Поэтому в молодом возрасте растения содержат больше азота, фосфора, калия и др. на единицу сухого вещества, чем в более поздние периоды развития.

Питание растений с учётом их биологических особенностей можно регулировать по периодам роста, что позволяет формировать величину и качество урожая. Периодичность питания растений служит теоретическим обоснованием дробного внесения удобрений (в разные слои почвы и в разные сроки). При одноразовом внесении удобрений в один слой почвы не всегда можно добиться полного использования их потенциальных возможностей. Поэтому правильная система питания растений в полевых условиях предусматривает сочетание основного удобрения (на глубину 15-25 см), припосевного (3-10 см), иногда корневых и некорневых подкормки.

Так, основное удобрение должно обеспечивать питание растений на протяжении всей вегетации, поэтому до посева, как правило, применяют все подлежащие внесению органические удобрения и почти все количество минеральных удобрений.Для обеспечения растений питательными веществами, особенно фосфором, в начальный период применяют припосевное удобрение (в рядки, при посадке – в лунки, гнезда).

Воздействовать на величину и качество урожая можно путем при помощи подкормок в различные периоды вегетации.

Например, ячмень потребляет минеральные элементы в основном в период от кущения до выхода в трубку, у пшеницы период потребления несколько более растянут, у свеклы максимальное потребление в середине вегетации, у плодовых деревьев наблюдается два периода интенсивного усвоения элементов питания: рано весной  и осенью, после затухания роста и съёма плодов, что связано с осенним ростом корней и закладкой плодовых почек. Травы, сахарная свекла отличаются длительным периодом поглощения питательных веществ. Наибольшее количество элементов минерального питания яровые зерновые усваивают в период от выхода в трубу до колошения.

Капуста усваивает наибольшее количество питательных веществ во время формирования кочана.

Злаковые, как правило, наиболее требовательны к азотному питанию в период формирования ассимиляционного аппарата и в период дифференциации репродуктивных органов.

Сахарная свекла нуждается в повышенном уровне обеспеченности калием в период сахаронакопления.

Лён наиболее чувствителен к уровню азотного питания в период от «елочки» до бутонизации.К уровню калийного питания лён особенно чувствителен в период от бутонизации до цветения.

Огурцы требовательны к питанию азотом в период формирования ассимиляционного аппарата, а к питанию фосфором – перед цветением. В период плодоношения огурцы нуждаются в усиленном обеспечении азотом и калием.

в начальный период роста растения нуждаются в больших количествах фосфора по сравнению с азотом и калием. Усиление азотного и отчасти фосфорного питания в период бутонизации и цветения способствует увеличению урожая зерновых. Повышенное азотное питание в период образования листовой массы и усиление фосфорно-калийного питания в дальнейшем позволяют получить хорошие урожаи корнеклубнеплодов.

Потребность большинства растений в азоте уменьшается к началу плодообразования, при этом возрастает роль фосфора и калия в питании растений. Однако в целом в период плодообразования размеры потребления питательных веществ снижаются, и в конце вегетации процессы жизнедеятельности в растениях осуществляются в основном за счет реутилизации ранее накопившихся элементов питания.

Химическая мелиорация (известкование и гипсование) почв. Методы установления нуждаемости почв и с.-х. растений в химических мелиорантах и расчёта доз. Особенности известкования почвы в севооборотах различной специализации.

Химические мелиорации— улучшают хим св-ва почвы (известкование кислых почв, гипсование солончаков и солонцов, уд). В нашей стране значительные площади занимают кислые и солонцовые почвы. Наличие в поглощённом состоянии в кислых почвах большого кол-ва ионов водорода и алюминия, а в солонцовых- катионов натрия резко ухудшает свойства этих почв, их плодородие.

ИЗВЕСТКОВАНИЕ КИСЛЫХ ПОЧВ

Большинство культурных растений и почвенных микроорганизмов лучше развиваются при слабокислой или нейтральной реакции (рН 6-7).

При внесении в почву извести под влиянием CО₂, находящегося в почвенном растворе, известь превращается в растворимый бикарбонат кальция:

СаСО₃ + H₂O + CO₂ = Са(НСО₃)₂

Са(НСО₃)₂ + 2H₂O=Са(ОН)₂+2H₂O+2 CO₂

Са(ОН)₂↔Са²⁺+2ОН^—.

Катионы Са²⁺ вытесняют из ППК ионы водорода, и кислотность нейтрализуется:

     Н

ППК  Н + Са²⁺ +2НСО₃^—→(ППК)Са+2Н₂СО₃.

     Н

 При внесении полной нормы извести устраняется актуальная и обменная кислотность, значительно снижается Нг, повышается содержание Са в почвенном р-ре и степень насыщенности почвы основаниями.

При внесении необходимых норм извести снижается содержание подвижных соединений алюминия, железа и марганца, они переходят в нерастворимую форму и поэтому устраняется вредное действие их на растений.

Эффективность известкования зависит от степени кислотности почвы, особенностей возделывания культур, нормы и вида применяемых удобрений.

Степень нуждаемости почв в известковании можно установить на основе а/х анализа почвы (по величине обменной кислотности- рН_КСl). Очень сильнокислые – рН<4,0; сильнокислые рН – 4,1-4,5; среднекислые рН – 4,6-5,0; слабокислые рН – 5,1-5,5. Близкая к нейтр. 5,6-6,0. Нейтральная – рН больше 6, в известковании такая почва не нуждается! По степени насыщенности почвы основаниями (V) судят о нуждаемости почвы в известковании.Если V=50% и ниже — нуждаемость в известковании сильная, 50-70%- средняя, 70% и выше — слабая и V>80%, почва в известковании не нуждается.

При известковании необходимо учитывать также особенности возделываемых культур в севообороте. Норму извести можно установить по величине гидролитической кислотности.

ДозаСаСО₃ = Нг*1,5, т.к.

Если для известкования применяют известковые удобрения, содержащие не    СаСО₃, а MgСО₃ или СаО и Са(ОН)₂, то вычисленную норму извести умножают на коэффициент 0,84 для MgСО₃, 0,74- для Са(ОН)₂ и 0,56- для СаО.

Однако полная норма, рассчитанная по Нг, не для всех растений и не на всех почвах является оптимальной.

На средне- и тяжелосуглинистых д-п почвах для ржи, оз и яр пшеницы, ячменя, овса, кукурузы, сах, корм и стол свёклы, клевера, люцерны, зернобобовых, капусты, лука она равна полной норме, рассчитанной по Нг. На мало буферных лёгких почвах норму извести необходимо снижать на 25-30% по сравнению с полной. Оптимальная норма для льна, подсолнечника, томатов, картофеля, люпина, сераделлы- ½-2/3 полной нормы.

Норму извести можно определить и по величине рН с учётом мех состава.

Способы внесения

Полные нормы вносят сразу или в несколько приёмов. При внесении за 1 приём достигается более быстрая и полная нейтрализация кислотности всего пахотного слоя на длительный срок.

Известь заделывают осенью под вспашку зяби или весной под её перепашку.

Применение известковых удобрений в севообороте

В севооборотах с овощными и кормовыми культурами применяют все виды известковых удобрений; лучше вносить их в полной норме за 1 приём. В овощных севооборотах известь вносят под капусту или корнеплоды. В севооборотах с зерновыми и кормовыми в первую очередь известкуют поля, отводимые под наиболее чувствительные к кислотности растения.

Лён и картофель отрицательно реагируют на известкование высокими нормами. При достаточном внесении органических и минеральных удобрений с повышенной нормой калия известкование полными нормами можно проводить и в севооборотах со льном и картофелем.

ГИПСОВАНИЕ СОЛОНЦЕВАТЫХ И СОЛОНЦОВЫХ ПОЧВ.

Эти почвы хар-ся большим сод-ем натрия в ППК и щелочной реакцией почвенного р-ра. Слабосолонцеватые сод-т 5-10% поглощённого натрия, солонцеватые- 10-20% и солонцы- более 20%.

При внесении в почву гипса в почвенном р-ре устраняется сода, а поглощённый натрий вытесняется и заменяется кальцием:

Na₂CO₃+CaSO₄=CaCO₃+Na₂SO₄.

(ППК)NaNa+ CaSO₄= (ППК)Са+ Na₂SO₄.

Гипс вносят в почву в количестве, достаточном для замещения избытка поглощенного натрия кальцие

м. Разница м/у общим кол-вом обменного натрия и допустимым его содержанием (Na—KT)- кол-во обменного натрия, подлежащего замене на Са.

Для замещения избытка обменного натрия в 1 г почвы потребуется 0,086*(Na—KT)/100 граммов гипса; для вытеснения избытка натрия из слоя почвы в 1 см на площади 1 га необходимо внести гипса (в т на 1 га): 0,086*(Na—КТ)*100 000 000 / 100 * 1 000 000, или после сокращения 0,086*(Na—KT), а для удаления обменного натрия из всего мелиорируемого слоя почвы при объемной массе ее d требуется внести гипса: норма СаS0₄.2Н₂0 (в т на 1 га) = 0,086 (Nа-КТ) Нd, где 0,086— 1 мг-экв. СаS0₄*2Н₂О (в г); H —глубина мелиорируемого слоя (в см);d — объемная масса мелиорируемого слоя почвы; Nа — общее содержание об­менного натрия (в мг-экв. на 100 г почвы); Т— ёмкость обменного поглощения мелиорируемого слоя (в мг-экв. на 100 г почвы); К—допустимое содержание обменного натрия в почве (в долях Т).

Мелиорирующее действие гипса зависит от степени перемеши­вания его с почвой, поэтому гипс обязательно заделывают глу­бокой зяблевой вспашкой, чтобы солонцовый горизонт лучше перемешать с ним и верхним надсолонцовым слоем. На мелких, корковых солонцах весь гипс вносят после вспашки и заделывают культиватором, на средне и глубоко столбчатых солонцах, в ко­торых солонцовый горизонт залегает на глубине 7—20 см, гипс вносят в два приема — часть нормы под плуг с предплужником, а остальное — после вспашки под культиватор.

Экологические аспекты применения удобрений и средств химической мелиорации почв.

Среди основных средств повышения урожайности с.х. культур останутся удобрения, поэтому с каждым годом доля их в круговороте питательных ве­ществ будет увеличиваться. За счет применения промышленных мин.удоб. обеспечивается 50 % прироста урожая, а по некоторым культурам (хлопчатник на орошаемых землях, чай) — около 80 %. Полный отказ от использования минеральных удобрений, ко­торый иногда предлагают в качестве одного из возможных путей развития с. хоз-ва, приведет к катастрофическому со­кращению производства продовольствия. Поэтому единственно правильное решение данной проблемы — это не отказ от приме­нения, а коренное улучшение технологии использования мин. уд., внесение их в опт. дозах и соотно­шениях, правильное хранение. При неравномерном их внесении одни растения получают избыточное, а другие — недостаточное количество питательных веществ. Это приводит к неодинаковым темпам развития и созревания растений, снижению урожая и ка­чества продукции.

Наряду с основными элементами питания в мин. уд. часто присутствуют различные примеси в виде солей ТМ, орг. соединений, радиоактивных изото­пов. Сырье для получения мин. уд. (фосфориты, апатиты, сырые калийные соли), как правило, содержит значи­тельное количество примесей — от 10^-5 до 5 % и более. Из токсич­ных  элементов могут присутствовать мышьяк, кадмий, свинец, фтор, стронций, которые должны рассматриваться как потенци­альные источники загрязнения окруж. среды и строго учи­тываться при внесении в почву мин. уд. К критической группе вещ-в, накопление которых ведет к стрессу окружающей среды, относятся ртуть, свинец, кадмий, мы­шьяк и др. Высокая концентрация их в почвенном растворе полностью останавливает рост корней и вы­зывает гибель растений. Выпадение кислотных дождей, обычное в районах загрязнения среды тяжелыми металлами, повышает их подвижность и создает угрозу попадания в грунтовые воды, а также увеличивает вероят­ность поступления избытка этих металлов в растения.В результате с.х. деятель­ности многие экосистемы превратились в искусственные агроэкосистемы с существенно измененным химическим составом.

Кол-во подвижных форм хим. элементов в почвах связано с реакцией среды, содержани­ем в почве орг. вещ-ва, гранулометрическим составом, биологическим круговоротом элементов, раст. покровом и процессами миграции металлов в почвенном профиле.

Так, при известковании кислых почв кадмий, ртуть, свинец, кобальт, никель и другие металлы образуют практически нера­створимые гидроксиды и карбонаты. Ограниченные под­вижность и доступность металлов растениям приводят в этих ус­ловиях к снижению их содержания в продукции, но одновремен­но увеличивают степень загрязнения почвы в результате ослабления миграционных потоков.

Разработка технологий получения экологически чистой про­дукции растениеводства требует детального учета степени воздей­ствия биогенных и абиогенных факторов внешней среды на хими­ческий состав с.х. культур. Концентрация тяжелых металлов в продукции в значительной мере определяется видовыми особенностями куль­тур и характером антропогенного загрязнения. Агротехнические приемы, в том числе известкование, существенно ограничивают поступление ТМ в растения в случае загрязнения почвы. При интенсивном и систематическом поступлении метал­лов с осадками или пылью (вблизи дорог и промышленных зон) с помощью известкования не удается существенно снизить их со­держание в надземных органах растений.

Наряду с известкованием большое влияние на урожай и каче­ство с.х. продукции оказывают окультуренность почвы, мин. и орг. уд.

Высокий уровень содержания подвижного фосфора в почве приводит к заметному снижению подвижности в ней свинца, кад­мия и других тяжелых металлов в результате образования нера­створимых фосфатов. Аналогичное влияние оказывает также вне­сение высоких доз фосфорных удобрений. При повышении гумусированности почв различных агроценозов подвижность и миграционная способность ТМ в них значительно снижаются, вследствие чего существенно уменьшается опасность загрязнения ими источников питьевой воды, рек, водоемов, продукции растениеводства. Важным агротехническим приемом, оказываю­щим непосредственное влияние на урожай и его качество, являет­ся система обработки почвы. Получившая в последнее время ши­рокое распространение минимальная поверхностная обработка почвы может быть экономически оправдана в экологически чис­тых регионах на слабозасоренных высокогумусированных плодо­родных почвах. В районах повышенного поверхностного загрязне­ния почвы возникает необходимость оборота пласта с глубокой заделкой верхнего слоя.

Таким образом,

в районах антропогенного загрязнения почв систематическое применение известковых и минеральных удобрений значительно снижает уровень содержания ТМ в с.х. продукции и тем самым существенно повышает ее каче­ство;

в районах систематического интенсивного атмосферного за­грязнения (вблизи промышленных зон и автострад) различные способы основной обработки почв, внесение удобрений и средств химической мелиорации не являются достаточно надежными аг­ротехническими приемами получения экологически чистой про­дукции и могут быть малоэффективными;

при антропогенном загрязнении почвы мин. и орг. уд. существенно снижают концентрацию ТМ в растениях в результате «ростового разбавления» при повышении урожайности сельскохозяйственных культур, в то вре­мя как суммарное их количество, отчуждаемое с урожаем, значи­тельно увеличивается;

применение орг. уд. заметно снижает опас­ность загрязнения ТМ источников питьевой воды, рек, водоемов и с.х. продукции в резуль­тате снижения растворимости и миграционной способности ТМ;

в зонах активной антропогенной нагрузки необходима периодическая глубокая вспашка, которая устраняет локализацию ТМ в верхнем корнеобитаемом слое почвы и снижает их накопление в продукции.

В условиях вторичных биогеохимических аномалий, возникаю­щих в зоне загрязнения от автодорог, при планировании выращи­вания с.х. культур необходимо учитывать рас­стояние от дороги, преимущественное направление ветров, рель­еф. В качестве мероприятия, снижающего поступление ТМ в почву и растения, предлагают посадку лесозащитных полос.

Огромный ущерб окружающей среде наносят использование природных источников энергии (уголь, нефть, газ), при сгорании которых в атмосферу выбрасывается большое количество вредных веществ, строительство индустриальных комплексов, мощное раз­витие транспорта, вследствие чего загрязняются воды и почвы с.х. назначения. Фосфатные руды в зависимости от геологического происхожде­ния и географического положения содержат различное количество ТМ. Особенно большие различия в содержании кад­мия. В простом суперфосфате есть примеси меди (17 мг/кг), цин­ка (95 мг/кг), мышьяка (300 мг/кг).

Источником загрязнения почв являются также пестициды. На­пример, в результате многолетнего применения медьсодержащих пестицидов в почве под виноградниками резко возросла концент­рация меди. Присутствующая в почве в избыточных количествах медь поступает в растения, изменяет окраску их листьев, нарушает рост. Однако на данном этапе развития сельского хозяйства невоз­можно полностью отказаться от химических средств защиты рас­тений, поскольку это приведет к значительному недобору урожая всех культур. Необходимы комплексное применение химических и биологи­ческих средств защиты растений, более тщательный подход к раз­работке рекомендаций по применению пестицидов, введение строжайшего контроля за содержанием этих соединений и про­дуктов их распада в с.х. продукции.

Агромелиоративные мероприятия по ускорению поверхностного и внутрипочвенного стока при осушении полугидроморфных почв таежно-лесной зоны.

Мероприятия по ускорению поверхностного стока: устройство ложбин, узкозагонная вспашка, бороздование, гребневание, грядование, планировка, профилирование, а также мероприятия по улучшению водно-физических свойств подпахотных горизонтов: глубокое рыхление, химическая мелиорация, кротование и др. Их применяют на глинистых и тяжелосуглинистых почвах с низкой водопроницаемостью.

Планировка— в районе почв с низким коэффициентом фильтрации должна проводиться очень осторожно; хорошо зарекомендовала себя кулисная планировка.

Профилирование – придание поверхности определённого уклона.

Узкозагонная пахота (вспашка в свал) — при этом приёме формируются разъёмные борозды. По ним вода отводится за пределы осушаемой территории.

Грядование и гребневание — приём, направленный на осушение территории при помощи увеличения её испаряющей поверхности. Квали — представляют собой выпуклые гряды , а между ними проходят небольшие каналы или разъёмные борозды. Эффективнее всего их использование в сочетании с дренажной сетью. Используют их в основном в странах субтропического климата. Кротование — приём, направленный на перераспределение почвенной влаги, находящейся в избытке в верхних слоях почвенного профиля, в нижние горизонты , и их аэрацию . Кротовины создают обычно на глубине 40-60 см.

 Глубокое мелиоративное рыхление— в задачи глубокого мелиоративного рыхления почв с водоупорным иллювиальным горизонтом входит рыхление водоупорного горизонта с целью обеспечения связи гравитационной влаги, находящейся в верхних слоях почвенного слоя, с дренажной системой.

Чизелевание — мероприятие, направленное на разрушение уплотнённых горизонтов , находящихся под пахотным слоем до глубины 40- 45 см, и осуществляющееся с помощью специальных чизельных плугов.

 Агрономическая оценка гранулометрического состава почвы

Это соотношение в почве фракций элементарных почвенных частиц  разной крупности независимо от их минералогического и химического составов. Влияет практически на все свойства почвы.

 Его выражают в % от массы фракций разного размера. Выделяют фракции, мм: < 0,001 – ил – наиболее активная часть почвы, обогащённая гумусом, элементами зольного и азотного питания растений, играющая основную роль в поглотительной способности и структурообразовании; 0,001 – 0,005 – пыль мелкая — близка к илистой фракции по содержанию гумуса, способна к коагуляции и структурообразованию, но в меньшеё степени, чем илистая фракция; 0,005 – 0,01 – пыль средняя – не способна к коагуляции и структурообразованию, удерживает влагу, обладает слабой водопроницаемостью; 0,01 – 0,05 – пыль крупная – обладает невысокой влагоёмкостью, быстро набухает; 0,05-0,25 – песок мелкий; 0,25-0,5 – песок средний; 0,5-1,0 – песок крупный – обладает высокой водопроницаемостью и крайне низкой поглотительной способностью; >1 мм – гравий. Частицы <0,01 мм объединены в более крупную фракцию физической глины, а >0,01 мм – во фракцию физического песка. На основании содержания физической глины (или песка) дают название почвы по гранулометрическому составу. Содержание физической глины (частиц размером менее 0,01 мм), %0-5—Рыхлопесчаная,  5-10%—связнопесчаная,10-20—Супесчаная, 20-30—Легкосуглинистая,  30-40—Среднесуглинистая, 40-50 –Тяжелосуглинистая,  50-65—Легкоглинистая,  65—80—Среднеглинистая, 80-100—Тяжелоглинистая.

Гранулометрический состав определяет многие стороны хозяйственного использования почв. От него зависят водопроницаемость и водоудерживающая способность почв.  Низкая влагоёмкость песчаных и супесчаных почв – основная причина недостатка влаги  для растений в засушливых условиях. Тогда как в гумидных условиях почвы тяжёлого механического состава больше подвержены оглеению.

Различия в гранулометрическом составе оказывают влияние на тепловой режим. Лёгкие почвы быстрее прогреваются, а тяжёлые, из-за большой влагонасыщенности,  — позже, следовательно – позднее наступает их физическая спелость.

От соотношения механических элементов сильно зависит структурное состояние почв. В этом отношении неблагополучны песчаные и супесчаные почвы. Также редко бывает удовлетворительной структура пылеватых почв с низким содержанием коллоидов.

 Гранулометрический состав в значительной мере предопределяет гумусовое состояние почв. Тяжёлые почвы всегда более гумусированы по сравнению с лёгкими.

Агрономическая оценка гранулометрического состава зависит от генезиса почв и многих обусловленных им особенностей гумусового и структурного состояния, физико-химических и химических свойств.

Сопоставляя многочисленные данные по гранулометрическому составу почв и урожайности зерновых культур в зональном аспекте, Н.А. Качинский разработал десятибалльную систему оценки основных типов и подтипов почв. Наиболее высоким бонитетом среди подзолистых почв характеризуются легкосуглинистые разновидности, довольно близки к ним супесчаные в переувлажненных и холодных районах. Почвы данных категорий более теплые, лучше прогреваются, более водопроницаемы, поспевают раньше, чем глинистые и тяжелосуглинистые, их легче обрабатывать. На более южных дерново-подзолистых почвах наивысший бонитет отмечается у среднесуглинистых разновидностей. Из серых лесных почв высшую оценку получают тяжелосуглинистые, из черноземов –  глинистые разновидности, наиболее гумусированные и оструктуренные, с хорошей агрегатированностью. Увеличение бонитета более тяжелых почв к югу связано с благоприятным водным режимом в засушливых условиях.

Для каждой с/х культуры определяют оптимум содержания в почве физической глины. Этот оптимум различается в зависимости от типа почв.

Агрономическая оценка органического вещества почв

Содержание и запасы органического вещества в почвах служат основными критериями оценки почвенного плодородия. Орг. в-во в целом и отдельные его группы разносторонне влияют на агрономические свойства и режимы почв. Орг. в-во в большой мере определяет пищевой режим почв, оказывая на него прямое влияние как источник элементов питания и косвенное, обусловленное действием различных групп орг. в-в на физ-хим. и водно-физ. свойства почв.

   На почвах обогащенных орг. веществом, значительно снижаются потери элеиентов мин. питания удобрений в результате миграционных процессов и загрязнение сопряженных сред. В почвах постоянно происходят процессы трансформации инертных форм элементов мин. питания в лабильные. Эти процессы требуют энергетических затрат и происходят при участии почвенной биоты, поэтому их осуществление возможно при поступлении в почву орг. в-в, служащих энергетическим материалом для функционирования почвенной биоты.

   Большое значение имеет комплексообразующая способность орг. в-ва. С ним связано образование агрономически ценной структуры почвы, увеличение влагоемкочти. В целях агрономической оценки органические вещества почвы разделяют на две группы: устойчивые(консервативные) и лабильные( легкоразлагаемые).

К устойчивым относятся: большая часть гумусовых веществ, частично лигнин и его производные, некоторые полисахариды. Они существуют в почвах сотни и тысячи лет,слабо вовлекаются в минерализацию и обусловливают устойчивые свойства почв (цвет, структуру, буферность, потенциальные запасы элементов питания). К ним относятся гуминовые кислоты, гуматы, другие органно-минеральные соединения, гиматомелановые кислоты и гумин.

Группа лабильных соединений включает низко- и среднемолекулярные углеводы, аминокислоты и пептиды, новообразованные гуминовые и фульвокислоты. Они сравнительно легко минерализуются почвенной биотой, служат источником элементов питания, энергетического материала, участвуют в формировании агрономической ценности структуры. Их быстрая минерализация усиливает поток в приземный слой атмосферы СО₂, необходимого для фотосинтеза. Недостаток лабильных соединений и слишком быстрое их разложение приводит к усилению минерализации гумусовых веществ, что может ускорить процессы деградации почвы

   Дефицит лабильных форм орг. в-ва в почвах определяет состояние так называемой выпаханности, т.е. резкое ухудшение питательного режима и структурного состояния.

Агроэкологическая классификация земель таежно-лесной зоны

  Агроэкологическая классификация включает агроэкологические группы и подгруппы земель, классы, разряды, роды, подроды, виды и подвиды.

  Выделение агроэкологических групп земель осуществляется по ведущим агроэкологическим факторам, определяющим направление их в с/х (влагообеспеченность, эрозионноопасность, переувлажнение, периодическое затопление, засоление, солонцеватость, почвенный литогенез и т.п.) Агроэкологические группы делятся на подгруппы по интенсивности проявления лимитирующих факторов.

   1 группа. Плоские дренированные равнины с автоморфными зональными почвами. При разделении на группы по условиям формирования ландшафтных систем земледелия исходной позицией является выделение земель наиболее соответствующих зонально-провинциональным условиям. На таких землях сложились традиционные системы земледелия с соответствующим набором культур и агротехникой.

   2 группа. Эрозионные ландшафты различной сложности на четвертичных отложениях с отдельными выходами на поверхность более древних пород.

   К таковым следует отнести территории с коэффициентом расчленения свыше 0,5.Они характеризуются значительным перераспределением влаги вследствие поверхностного стока. С усилением стока развивается водная эрозия которая наносит большой ущерб земледелию.

   Подгруппы земель выделяются в зависимости от степени расчленения территории, а также по интенсивности проявления стока и эрозии.

      3 группа Переувлажненные (слабодренированные равнины). Столь обширная группа земель имеет одну общую характеристику — экологическое переувлажнение, которое затрудняет или исключает рост и развитие сх культур.

   Степень экологического переувлажнения по Зайдельману — эколого-гидрологическое состояние почвы, определяющее необходимость применения осушения при возделывании различных культур.

Переувлажнённые земли разделяются на группы по степени экологического переувлажнения и, соответственно, характеру их использования. К первой подгруппе следует отнести земли, на которых наблюдается угнетение наиболее чувствительных к переувлажнению культур. Ко второй – земли, которые требуют устройства дренажа для большинства полевых культур. К наиболее сложным подгруппам относятся торфяные болота. Особую подгруппу представляют пойменные земли, увлажняемые и заболоченные намывными русловыми водами.

В таёжно-лесной зоне выделяют четыре группы переувлажнённых земель: полугидроморфно-зональные (комбинации дерново-подзолистых почв с различным участием дерново-подзолистых слабоглееватых и глееватых почв), полугидроморфно-эрозионные, полугидроморфные (полугидроморфные депрессий, полугидроморфные пойменные и осушенные минеральные), гидроморфные (гидроморфные депрессий, гидроморфные пойменные и осушенные болотные).

4 группа. Литогенные земли. Специфика земель этой агроэкологической группы связана с неблагоприятными свойствами почв, сформированных на древних почвообразующих породах и продуктах их размыва и  переотложения.

Подгруппы выделяют в зависимости от генезиса почвообразующих пород и причин, определяющих неблагоприятные свойства сформированных на них почв.

   Классы земель.

   Разделение агроэкологических групп или подгрупп земель на классы осуществляется по литологии почвообразующих пород. (покровные, лессовидные карбонатные, ледниковые, ледниковые карбонатные, флювиогляцеальные, аллювиальные, озерно-ледниковые, элювий известняков.)

   Подклассы земель.

   Определяются по гранулометрическому составу. (глинистые, тяжелосуглинистые; средне и легко суглинистые; супесчаные; пески; пески, подстилаемые суглинками глубже 0,6м; пески, подстилаемые суглинками выше 0,6м; суглинки, подстилаемые песками; суглинки на водоупорных породах.)

   Роды земель.

   Подразделение земель на роды осуществляется в зависимости от положения на мезорельефе, крутизны склонов и соответственно типа геохимического ландшафта.

   Подроды земель.

   Деление родов на подроды предполагает идентификацию территории с близкими микроклиматическими условиями, которые в большей мере определяются экспозицией склонов.

   1)на равнинах с уклоном до 1°,

   2) на теплых (южные и западные) склонах,

   3)на холодных (северные и восточные) склонах.

   Виды земель.

   Подроды земель разделяются на виды по категориям микроструктур почвенного покрова включающим: элементарные почвенные ареалы, комплексы, пятнистости, мозаики, ташеты.

   Подвиды земель.

   Виды земель, представленные контрастными микрокомбинациями, подразделяются на подвиды по степени контрастности, которая устанавливается по принадлежности почвенных компонентов к различным категориям земель по ограничивающим факторам и способам их преодоления (неконтрастные, слабоконтрастные, среднеконтрастные, сильноконтрастные, очень сильно контрастные и чрезвычайно контрастные) и по сложности почвенного покрова, которая устанавливается по доле участия компонентов в микрокомбинациях с учетом расчлененности контуров (несложные, умеренно сложные, сложные и очень сложные).

   В соответствии с характером природных ограничений пригодности земель для возделывания с/х культур и характером мероприятий про их преодолению типы земель ранжируются по шести категориям:

   1 категория. Земли пригодные для возделывания с/х культур без ограничений.

   2 категория. Земли, пригодные для возделывания с/х культур с ограничениями, которые могут быть преодолены простыми агротехническими, мелиоративными и противоэрозионными мероприятиями.

   3 категория. Земли пригодные для возделывания с/х культур с ограничениями, которые могут быть преодолены среднезатратными, гидротехническими, химическими, лесными, комплексными мелиорациями.

    4 категория. Земли, мало пригодные для возделывания с/х культур вследствие неустранимых ограничений по условиям литологии почвообразующих пород, рельефа, мелиоративного состояния и весьма ограниченных возможностей адаптации.

   5 категория. Земли, потенциально пригоднее для возделывания с/х культур после сложных гидротехнических мелиораций.(болотные, сильно засоленные)

   6 категория. Земли, не пригодные для возделывания с/х культур из-за неустранимых ограничений и незначительных возможностей адаптации.

Агроэкологическая оценка и использование почв лесостепной зоны.

I Группа. Плакорные земли — дренированные равнины с преобладающими автоморфными почвами (85 — 100 %). Используются в системе зерно-паро-пропашных севооборотов. Преобладающие типы земель этой группы не имеют особых ограничений на их использование. Они могут использоваться в любых типах севооборотов с максимально возможным насыщением пропашными культурами. II группа. Эрозионно-автоморфные слаборасчлененные земли (слабоэрозионные). Использование эрозионных земель в пашне допустимо лишь при обеспечении защиты их от водной эрозии. С усложнением ландшафта усложняется комплекс противоэрозионных мероприятий. В системе использования данных земель ограничивается доля чистого пара, сахарной свеклы, увеличивается доля зерновых культур, желательно расширение посевов многолетних трав, введение пожнивных посевов, необходимо введение почвозащитных элементов обработки почвы с сохранением пожнивных остатков под зерновые культуры и однолетние травы,  применение щелевания, почвоуглубления, агротехнических мероприятий по регулированию поверхностного стока (лункование, бороздование и др.), непременное проведение снегозадержания, посев поперек склона. Эрозионно-опасные ложбины стока следует залужать. На участках средне- и сильноэрозионных земель противоэрозионные мероприятия усиливаются вплоть до их залужения и залесения. III группа. Эрозионно-автоморфные среднерасчлененные (среднеэрозионные) земли.  Эти земли при современном использовании подвергаются активному воздействию эрозионных процессов, которые характеризуются величинами смыва почвы 5-16 т/га в год и более. Эффективное и экологически безопасное земледелие на этих землях возмож-но лишь в специальной противоэрозионной системе. В структуре пашни на данных землях исключаются чистый пар и резко ограничивает-ся возделывание пропашных культур. При низком уровне интенсификации практикуются в основном зерно-травяные севообороты. Размещение полевых севооборотов необходимо проектировать в рациональном пространственном сочетании с луго-пастбищными угодьями. Повышение интенсивности использования этих земель в пашне возможно при контурно-полосной организации территории, то есть при прямолинейно-контурном размещении продольных границ производственных участков, дополнительном полосном размещении культур, усилении мер по регулированию поверхностного стока системой водорегулирующих лесных полос, а также привоовражных и прибалочных. При необходимости дальнейшего повышения интенсификации земледелия необходимо применение гидротехнических сооружений — валов, водоотводящих канав, террас и т.д. IV группа. Сильноэрозионные земли. При современном использовании этих земель в пашнке интенсивность смыва почвы составляет 15-20 т/га в год и более. Вовлеченность сильноэрозионных земель в активный оборот в традиционных системах земледелия ни экономически, ни экологически не оправдана. В структуре пашни на данных землях исключаются чистые пары и пропашные культуры. При необходимости использования их в пашне практикуются почвозащитные севообороты с преобладанием многолетних трав со всем комплексом противоэрозионных мероприятий. V группа Овражно-балочные земли В пашне не используются ввиду неустранимых ограничений по рельефу (сильная расчлененность и неудобная форма контуров, повышенные уклоны, высокая контрастность почвенного покрова). К овражно-балочным землям относится лощинно-балочная сеть. Используется в качестве низкопродуктивных пастбищ, особенно в личном подсобном хозяйстве. Необходима организация выпаса, в некоторых случаях залесение, с целью предупреждения оврагообразования. VI группа Полугидроморфные и гидроморфные земли депрессий Переувлажненые почвы, расположенные на днищах плоских депрессий. Возможно их использование в качестве продуктивных сенокосов. VII Группа Пойменные земли Пойменные земли весьма перспективны как сенокосы при проведении культуртехнических мероприятий. VIII Группа Нарушенные земли. В сельском хозяйстве не используются ввиду отсутствия почвенного покрова. Необходима рекультивация.

Агроэкологическая оценка и использование почв степной зоны.

Черноземы в степной зоне представлены обыкновенными и южными черноземами.

Черноземы обыкновенные. Горизонт А темно-серый или черный, с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, мощностью 30-40см. Постепенно переходит в горизонт В1 — темно-серый с ясным буроватым оттенком,с комковатой или комковато-призматической структурой. Чаще всего мощность гумусового слоя у обыкновенных черноземов составляет 65-80 см. Ниже горизонта В1 залегает  горизонт гумусовых затеков В2, который часто совпадает с карбонатным  иллювиальным горизонтом или очень быстро переходит в него (Вн). Подтип обыкновенных черноземов делится на роды: обычные, карбонатные, солонцеватые, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые. Черноземы южные. Занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темно-каштановыми почвами Горизонт А мощностью 25-40 см имеет темно-серую или темно-бурую окраску часто с небольшим коричневым оттенком, комковатой структуры. Горизонт В1 характеризуется ясной коричнево-бурой окраской, комковато-призматической структурой. Общая мощность гумусового слоя 45-60 см. В иллювиальном карбонатном горизонте обычно отлично выражена белоглазка. Линия вскипания расположена в нижней части горизонта В1 или на границе гумусового слоя. Южные черноземы подразделяются на следующие роды: обычные, солонцеватые, карбонатные, глубоковскипающие, слабо  дифференцированные и осолоделые.  Механический и минералогический состав. Черноземные почвы весьма разнообразны по мех. составу (от супесчаных до глинистых разновидностей). Общая особенность почв — отсутствие заметных изменений механического состава в процессе почвообразования. В минералогическом составе черноземов преобладают минералы. Из вторичных —  монтмориллонитовой и гидрослюдистой групп. В илистой фракции черноземов содержатся так же окристаллизованные полуторные окислы (гетит, тиббсит), аморфные вещества и небольшое количество высокодисперсного кварца. Химический состав. Важнейшие его особенности — богатство черноземов гумусом, биогенная аккумуляция в гумусовом профиле элементов питания растений, относительная однородность валового состава минеральной части по профилю, иллювиальный характер распределения карбонатов и выщелоченность почв от легкорастворимых солей. В распределение гумуса наблюдается постепенное уменьшение его с глубиной. Гумус черноземов отличается преобладанием ГК (Сгк:Сфк>1,5). Содержание гумуса сильно зависит от условий почвообразования и мехсостава материнских пород. Максимум гумуса имеют глинистые и тяжелосуглинистые типичные, обыкновенные и выщелоченные черноземы. В соответствии с содержанием гумуса колеблется и содержание азота (0,2-0,5%). Физико-химические свойства. Богатство черноземов гумусом, интенсивная миграция биогенного кальция определяют их благоприятные ф-х свойства: высокая емкость поглощения (30-70 м-экв.), насыщенность поглощенного 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 обыкновенных и южных черноземах в составе находится небольшое количество натрия. Физические и водно-физичекие свойства. Черноземы характеризуются благоприятными физическими и вводно-физическими свойствами: рыхлым сложением в гумусовом слое, высокой влагоемкостью и хорошей водопроницаемостью. Лучше всего оструктурены обыкновенные черноземы тяжелосуглинистые и глинистые. Южные отличаются пониженным содержанием водопрочных агрегатов. Благодаря хорошей оструктуренности плотность черноземов в гумусовых горизонтах невысокая и колеблется в пределах 1-1,22 г/см. Плотность твердой фазы в верхних горизонтах невысокая (2,4-2,5 г/см). Хорошая структурность определяет высокую пористость в гумусовых горизонтах (50-60%). Водный режим. Черноземы степной зоны имеют непромывной водный режим: в нижней части их грунтовой толщи образуется постоянный горизонт с влажностью, не превышающей величину влажности завядания. Водный режим характеризуется полным физиологическим иссушением корнеобитаемого слоя под зерновыми ко времени их уборки. Питательный режим. Валовое содержание питательных веществ очень высокое. Основная часть азота входит в состав гумуса и трудно доступна для растений. Этот азот служит резервом образования в почве нитратных и аммиачных его форм. Имеют большой запас фосфора (0,15-0,35%), значительная часть которого (50-60%) содержится в органическом веществе. Сельскохозяйственное использование. Важнейшая задача сельскохозяйственного производства на черноземных почвах — правильное использование их высокого потенциального плодородия, предохранение гумусового слоя от разрушения. Основные пути в решении этой задачи — рациональные приемы обработки, накопления и правильного расходования влаги, внесение удобрений, улучшение структуры посевных площадей, введение высокоурожайных культур и сортов, борьба с эрозией.

Агроэкологическая оценка с/х культур по их требованиям к почвенным условиям.

Помимо почвенных условий произрастания с/х культур необходимо учитывать требования растений к температурному, воздушному режимам, свету, загрязнение воздуха, влияние рельефа.

1. Отношение растений к влагообеспеченности.

Растения извлекают воду из почвы до тех пор, пока сосущая сила корешков может конкурировать с сосущей силой почвы. Соответствующую влажность называют влажностью завядания (влажность, при которой растения увядают,т.е. теряют тургор и после полива он не восстанавливается. Влажность завядания зависит от плотности почвы, при ее уплотнении значительно сокращается количество водо- и воздухопроводящих пор, в которые могли бы проникать корни растений.

Оптимальная влажность корнеобитаемого слоя почвы, при которой достигается максимальная интенсивность роста растений, изменяется для различных видов в пределах 65-95% наименьшей влагоемкости.

При переувлажнении почв нарушается воздушный режим, накапливаются токсичные продукты анаэробиозиса. Длительность выживания растений в условиях затопления сильно зависит от температуры воды.

Растения по-разному реагируют на глубину залегания и качество грунтовых вод. Влияние может быть положительным, или растения могут угнетаться в результате заболачивания. Уровень грунтовых вод, при котором растения начинают угнетаться и погибать, называется критическим. Критический уровень грунтовых вод зависит от интенсивности капиллярного поднятия, мощности капиллярной каймы и минерализации вод. Растения по-разному переносят грунтовое переувлажнение, наиболее устойчивы к нему многолетние травы. В условиях недостаточного увлажнения продуктивность с/х растений определяется их засухоустойчивость – способность переносить значительное обезвоживание клеток и тканей. Под действием засухи снижается всхожесть семян, уменьшается рост зародышевых корней, листья вянут и скручиваются, ускоряется их старение, сильно сокращается КПД фотосинтеза.

Коэффициент водопотребления – количество воды (куб.м), расходуемое на испарение с поверхности почвы и транспирацию для образования 1т сухой биомассы.

2. Требования растений к физическим условиям почв, их сложению и структурному состоянию.

Проявление этих условий в значительной мере зависит от гумусового состояния почв, гранулометрического и минералогического составов, мощности пахотного слоя, степени окультуренности. Большинство растений отличает экологическая приуроченность к определенным категориям почв, а для некоторых она весьма специфична. Важно учитывать гранулометрический состав почв при выборе участков под многолетние насаждения, т.к. ошибки, допущенные при закладке чреваты значительными затратами.
Полевые культуры проявляют различное отношение к плотности почвы, для большинства культур эти значения находятся в пределах 1-1,2г/см

Для каждого растения характерна определенная оптимальная мощность почвогрунта, удовлетворяющая требованиям наивысшей биологической продуктивности. С уменьшением мощности слоя продуктивность снижается.

3.Потребность в элементах питания.

Разные виды растений, произрастая на одной и той же почве, поглощают из нее минеральные вещества в различных соотношениях. Требования растений к минеральному питанию предопределены их генотипическими особенностями. Интенсивность усвоения минеральных элементов имеет переодичность и может различаться по фазам роста и развития. Возможности потребления минеральных элементов связаны с особенностями развития корневых систем, способностью извлекать питательные вещества из труднодоступных форм.

4. Отношение к реакции почвы.

Реакция почвы влияет на рост растений непосредственно через снабжение питательными веществами. При рН <3 и >9 протоплазма клеток в корнях большинства листостебельных растений повреждается. Различные растения имеют неодинаковый интервал рН, благоприятный для их роста и развития, и обладают разной чувствительностью к отклонению реакции от оптимальной. В этом отношении они разделяются на несколько групп: наиболее чувствительные к кислотности – хлопчатник, свекла, капуста; чувствительны к повышенной кислотности – ячмень, пшеница, кукуруза, бобовые и др.; слабочувствительны к повышенной кислотности – рожь, овес, гречиха, морковь; малочувствительные к кислой реакции – картофель, лен; растения предпочитающие кислые почвы – сераделла, чай.

5. Чувствительность к повышенному содержанию подвижных Al и Mn.

Повышенное количество подвижного алюминия в почве приводит к нарушению у растений обмена веществ, формирования генеративных органов и оплодотворения. Растворимый алюминий тормозит развитие корневых систем. Особую проблему представляет наличие его в подпахотном слое, повышенную кислотность которого нельзя удалить известкованием.

Вызываемая марганцем токсичность – явление более редкое, поскольку растения могут выдерживать гораздо более высокие концентрации растворимого марганца.

6. Солеустойчивость растения.

Влияние засоления почв на растения проявляется по-разному в зависимости от увлажнения, температурных условий, физических свойств почвы, обеспеченности элементами питания. В холодном климате растения переносят более высокие концентрации солей, чем в жарком. На тяжелых почвах они меньше страдают от засоления, чем на легких. Повышает солеустойчивость высокое содержание гумуса.

7. Солонцеустойчивость растений.

Солонцеватость связана с токсичностью карбонатов, бикарбонатов, гуматов натрия и магния и нарушением баланса катионов в растительных тканях вследствие понижения доступности кальция. Самой высокой устойчивостью к солонцеватости почв обладает донник, чего нельзя сказать о солеустойчивости. Средней солонцеустойчивостью и солеустойчивостью обладают люцерна, кострец. Одинаково плохо устойчив к солонцеватости и засоленности почв эспарцет.

8. Отношение к карбонатности почв.

Реакция растений на содержание извести в почвах неоднозначна. Растения различаются по отношению к избытку кальция. Многие крестоцветные и некоторые бобовые поглощают ионы кальция в большом количестве, напротив, гречишные, маревые не переносят больших концентраций растворенного кальция.

9. Отношение к эродированным и техногенно-нарушенным почвам.

Различные культуры проявляют неодинаковую чувствительность к смытости почв и другим нарушениям почвенного профиля, связанным с полным или частичным отчуждением верхних горизонтов. Наиболее общие принципы подбора культур для подобных условий связаны с оценкой требовательности их к условиям почвенного плодородия.

10. Чувствительность с/х культур к загрязнению почв тяжелыми метал-лами.

Растения разных видов обладают неодинаковой способностью накапливать тяжелые металлы. Наиболее высокое накопление тяжелых металлов отмечено в овощах и силосных растениях и меньшее поступление в бобовые, злаковые и технические культуры. Наибольшее количество тяжелых металлов накапливается в корнях, затем в стеблях, далее в листьях, меньше всего в зерне. Наиболее легко поглощаются и накапливаются такие элементы, как цинк, кадмий, марганец, молибден, а поглощение свинца, ртути, хрома довольно ограничено.

11. Литологические условия.

Состав и строение почвообразующих пород нередко являются определяющими в отношении условий почвообразования и произрастания тех или иных культур. Некоторые почвообразующие породы не пригодны для выращивания полевых культур.

Биогенно  — аккумулятивные почвенные процессы и их изменение при сх использование почв.

Гумусообразование. Процесс разложения растительных остатков на месте их отмирания и последующего новообразования гумуса.Поступление растительных остатков от пропашных культур меньше, а интенсивность минерализации гумуса выше, след-но, потери гумуса при возделывании пропашных культур значительно больше, чем при зерновых.Чистый пар — потери гумуса 1,5 — 2,5тга, в чистый пар не поступает орг.в-во. Чем меньше поступает орг.в-во, тем интенсивнее разложение гумуса. Начинает интенсивно работать  опред. группа морг., кот. разрушает гумус, а морг., которые превращают органическое вещ-во в гумус «отдыхают».Влияние механ-ой обработки на режим органического вещества — сокращение частоты мех.обработки ведёт к снижению потерь гумуса за счёт снижения интенсивности процессов эрозии и минерализации орг.вещ-ва.Влияние органических и минеральных удобрений на органическое вещ-во почв — орг.уд. оказывают как косвенное, так и   прямое влияние, интенсивность которого обуславливается главным образом дозой. Повысить уровень гумусированности возможно лишь при использовании высоких доз органических удобрений. Влияние минеральных удобрений на  содержание гумуса в значительной мере зависит от условий их применения,  т.к. эти условия влияют и на величину биомассы и на особенности их трансформации.

Торфообразование— накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения. Использование торфяников может идти в двух направлениях: как источник органических удобрений и как объект для освоения и превращения их в культурные угодья. Негативные явления при осушении и сх использовании торфяных почв: 1) пересушка почв и развитие ветровой эрозии; 2) ухудшение водного режима сопредельных территорий; 3) повышение концентрации химических веществ (в т.ч. NО[3]-)  компонентов удобрений в дренажных водах и как следствие, загрязнение  водоёмов. Следовательно, необходимо научное обоснование использования осушенных почв (рациональные севообороты, грамотное применение удобрений и др.)

Дерновый процесс. Почвообразовательный процесс, протекающий под действием  травянистой растительности, приводящий к формированию почв с хорошо развитым гумусовым горизонтом называется дерновый процесс. Особенно  благоприятно дерновый процесс развивается под луговой и лугово-степной травянистой растительностью.

Засоленные почвы

Засоленные почвы – почвы, содержащие в своем профиле легкорастворимые соли в токсичных для сх растений количествах. Засоленные почвы представлены двумя типами солончаков (автоморфными и гидроморфными), а также солончаковыми и солончаковатыми родами черноземов, каштановых почв, сероземов. Особую категорию засоленных почв составляют солонцы и солонцеватые почвы, в которых солончаковый  процесс сопряжен с солонцовым. Распространены преимущественно в зоне сухих и пустынных степей, пустынях, иногда – в степной, лесостепной и таежно-лесной зоне. Источники солей в почвах: солесодержащие породы; Антропогенный источник; Засоленные грунтовые воды; Перенос солей ветром (в районах распространения соленых озер, солончаков и на морском побережье); Биогенная аккумуляция (вынос растениями солей из глубоких горизонтов на поверхность), Вулканическая деятельность (излияния солевых грязей).

СОЛОНЧАКИ – очень сильно засоленные почвы с поверхности и по всему профилю. Сущность солончакового процесса – накопление солей в почве. Образуются при высоком залегании засоленных грунтовых вод в условиях выпотного режима, на засоленных породах, иногда – в результате приноса солей ветром, часто – вследствие неправильного орошения. Содержание солей: сода (Na₂CO₃) — > 0.5-0.6 % от массы почвы;  Хлориды — > 0,7-0,8 %,  Сульфаты — > 1,4 %. Профиль слабо дифференцирован: А – гумусовый, В – переходный горизонт и С – почвообразующая порода. Классификация:  типы: гидроморфные, автоморфные. Гидроморфные образуются при близком залегании высокоминерализованных грунтовых вод при выпотном водном режиме. Делятся на подтипы: луговые, мерзлотные, типичные и т.д. Автоморфные солончаки формируются на засоленных почвообразующих породах при глубоком залегании грунтовых вод. Материнские породы – чаще всего элювий и делювий древних отложений, морские засоленные породы четвертичного периода. Делятся на подтипы: Остаточные (реликтовые), Эолово – бугристые, Отакыренные – пустынные, Литогенные. Освоение солончаков возможно при проведении сложной мелиорации, например, промывки (часто с одновременным возделыванием риса на фоне глубокого дренажа. Поливные воды только пресные. Существует опасность подъема грунтовых вод при переливе и как следствие – вторичное засоление).  Предупредить вторичное засоление – посадка древесной растительности (много воды расходуется на транспирацию, => уровень грунтовых вод понижается), либо покрыть дно оросительных каналов водонепроницаемым материалом.

СОЛОНЦЫ:содержат в поглощенном состоянии большое количество обменного натрия, а иногда и магния в иллювиальном горизонте В. Приурочены к территориям с солевыми аккумуляциями, подверженными колебательным процессам засоления/рассоления. Главный фактор и причина солонцеватости – присутствие в почве обменного натрия.  Натрий вытесняет из ППК другие ионы (т.к. его много). Для образования солонцов из солончаков необходима периодическая смена процессов засоления и рассоления (рассоление: удаление растворимых солей, образование соды, диспергирование и вынос почвенных частиц вниз по профилю). Солонцы образуются только при соотношении        Na/(Ca+Mg) > =4. Если источником Na является сода (выветривание магматических и осадочных пород, содержащих Na, к-рый реагирует с углекислотой почвы), солонцы возникают минуя стадию солончаков. По направленности солонцовых процессов выделяют солонцы: реликтовые с очень низким содержанием обменного Na и глубоколежащим солонцовым горизонтом; остаточные (малонатриевые), эволюционирующие в сторону рассолонцевания с ослаблением влияния солей в верхних горизонтах; с близким залеганием солей; с тенденцией к рассолонцеванию, но с близким залеганием солевых горизонтов. Классификация: типы Автоморфные (степные) – в условиях глубокого залегания грунтовых вод, вследствие выхода засоленных пород. Преобладает хлоридно-сульфатный тип засоления. Полугидроморфные (лугово-степные) – на первой и второй надпойменных террасах, в понижениях в условиях грунтового или смешанного питания. Гидроморфные (луговые, лугово-болотные, луговые мерзлотные) – в поймах рек, понижениях. Луговые – при высоком залегании грунтовых вод. Лугово-болотные – высокие грунтовые воды + избыточное поверхностное увлажнение. Луговые мерзлотные – при близком залегании многолетней мерзлоты. Подтипы по зональному признаку (черноземные, каштановые и т.д.) Роды:  По химизму (содовые, смешанные, нейтральные и т.д.). По глубине засоления (верхняя граница солевых выделений):Солончаковые – соли на глубине 5 – 30 см, Высокосолончаковые – 30-50 см Солончаковатые – 50-100 см, Глубокосолончаковатые – 100-150 см, Несолончаковатые (глубокозасоленные) – 150-200 см. По степени засоления: солонцы-солончаки, сильнозасоленные, среднезасоленные,Юслабозасоленные, незасоленные. По глубине залегания карбонатов и гипса:  Высококарбонатные – выше 40 см, Глубококарбонатные – ниже 40 см, Высокогипсовые – выше 40 см, Глубокогипсовые – ниже 40 см. Виды: По мощности надсолонцового горизонта: корковые (до 3 см), мелкие (3-10 см), средние (10-18 см), глубокие (более 18 см); По содержанию поглощенного Na в солонцовом горизонте; По степени осолодения; По структуре в солонцовом горизонте В: столбчатые, ореховатые, призматические, глыбистые. ПРОФИЛЬ резко дифференцирован. Гумусовый горизонт более легкий, иллювиальный – очень плотный и тяжелый. Плохие водно – физические и физико-механические свойства. В сухом состоянии очень плотные и твердые, влажные – вязкие, липкие. Водопроницаемость низкая, количество влаги, недоступной растениям высокое. Коренное улучшение возможно: Гипсование, Внесение железа, серной кислоты, Трехъярусная или плантажная вспашка., При мелких пятнах – землевание (нагребание на солонцы плодородного слоя скреперами).

 СОЛОДИ.Распространены в лесостепи, степи, сухой степи, полупустыне. Повсеместно приурочены к понижениям. По Гедройцу, образуются из солонцов путем их деградации в результате замещения обменного натрия на водород. В условиях щелочной реакции, возникающей из-за взаимодействия освобожденного Na с углекислотой, происходит разрушение ППК. Характерный признак солодей – наличие аморфной кремнекислоты, образующейся в результате некоторого распада алюмосиликатов под воздействием щелочных растворов. Свободная кремнекислота может образоваться как при рассолении солонцов, так и при периодическом воздействии на незасоленную почву слабых растворов натриевых солей. Временный анаэробиозис способствует образованию активных органических кислот и подвижных форм Fe и Mn, что способствует выносу элементов из вышележащих горизонтов.Профиль резко дифференцирован:А_о – подстилка или дернина;А₁ – гумусовый, А₂ – осолоделый, белесый, плитчатый или слоевато-чешуйчатый с железо-марганцевыми конкрециями или ржавыми пятнами;А₂В – переходный, неоднородно окрашенный бурый с белесыми пятнами, уплотненный, плитчато – ореховатый;В – иллювиальный, може6т подразделяться на 2-3 подгоризонта, темно-бурый, ореховато-призмовидный, с отчетливой лакировкой и присыпкой SiO₂ на гранях, плотный, вязкий.Классифицируются на подтипы:Лугово-степные – в понижениях с хорошим травяным покровом. А₁ слабо выражен. Похожи профилем на дерново-подзолистую почву; Луговые – в понижениях типа лиманов с хорошим травяным покровом; Лугово-болотные (торфянистые) – в четко выраженных понижениях под лугово-болотной растительностью при высоком стоянии грунтовых вод. Выражены оторфованная дернина, торфянистый горизонт, дерновый, осолоделый оглееный, иллювиальный. По всему профилю сильное оглеение. Роды: с учетом остаточных признаков солонцеватости и засоления:Незасоленные;Бескарбонатные;Несолонцеватые; Солонцеватые; Солончаковатые.

Низкое естественное плодородие. Необходимо внесение органики и минералки. Часто имеют кислую реакцию в верхних горизонтах – желательно известкование. Глубокое рыхление благотворно влияет на плохие водно-физические свойства солодей (пылеватость, бесструктурность, слабая водопроницаемость, высокая плотность). Использование ограничено из-за рельефа (в западинах, долго переувлажнены). Если расположены мелкими пятнами – возможно землевание. Целесообразно оставлять под древесной растительностью.

Зональные особенности структуры  почвенного покрова

Структура почвенного покрова (СПП) конкретной территории- это закономерное пространственное размещение почв, связанное с литолого-геоморфологическими условиями. Общая  закономерность  формирования СПП во всех зонах – широкое  распространение комбинаций, отражающих смену почв от автоморфных к полугидроморфным,  или через полугидроморфные к гидроморфным,  в связи с изменением рельефа, что означает проявление закона географии почв – закона аналогичных топографических рядов. В географическом аспекте наименьшей контрастностью СПП характеризуются лесостепная зона. Этой зоне соответствуют наиболее низкие показатели сложности ПП (почвенного покрова), что объясняется сбалансированностью осадков и испаряемости в этой зоне, поэтому перераспределение влаги невелико и не оказывает сильного влияния на процессы почвообразования. К северу и к югу от  лесостепи сложность ПП увеличивается, достигая наибольших значений в зонах тундры, полупустыни и пустыни, в противоположность показателям контрастности ПП. Здесь имеются благоприятные условия для формирования контрастности ПП, т.к. баланс осадков и испаряемости сдвигается как в сторону преобладания осадков( зональные почвы при этом не настолько переувлажнены, чтобы мало отличаться от полуболотных и болотных почв), так и в сторону преобладания испаряемости (зональные почвы не так иссушены, чтобы мало отличаться от зонального засоленного ряда).Эти условия создаются в подзонах Д-П, южных черноземов, каштановых и темно-каштановых почв. По мере усиления общего увлажнения от подзолистых почв к глееподзолистым и тундровым зональные почвы также переувлажнены , и их отличие от почв с дополнительным увлажнением является не столь значительным. В условиях крайней аридности ПП представлен сложными комплексами зональных св-каштановых и бурых почв и интерзональными почвами – солонцами  и солончаками. Зональные почвы здесь засолены и солонцеваты, поэтому ПП данных территорий характерезуется небольшими показателями контрастности.

Общая схема агроэкологической классификации земель

Агроэкологическая классификация включает агроэкологические группы и подгруппы земель, классы, разряды, роды, подроды, виды и подвидыземель.

Группы и подгруппы. По ведущим агроэкологическим факторам, определяющим направление их использования (переувлажнение, эрозия, засоление и т.п.)– плакорные, эрозионные, переувлажненные, солонцовые. Подгруппы – постепени проявления лимитирующих факторов.

Классы земель. Разделение агроэкологических групп или подгрупп земель наклассы осуществляется по литологии почвообразующих пород. Приэтом классы выделяются по их генезису (покровные, ледниковые,флювиогляциальные, аллювиальные, лёссы, элювий коренных пород и т.д.), подклассы – по гран.составу.

Разряды земель. Их выделяют по абсолютным высотам над уровнем моря синтервалами, отражающими смену экологических условий возделывания культур. В горных районах этот фактор определяет вертикальную зональность.

Роды земель. Подразделение разрядов земель на роды осуществляется в зависимости от положения на мезорельефе, крутизны склонов и соответственно типа геохимического ландшафта. Градации их по крутизне устанавливают исходя из условий проявления водной эрозии с учетом местных климатических и литологических условий, определяющих ее развитие.

Подроды земель. Предполагается выделение трех подродов земель: на равнинах; на теплых (южные и западные экспозиции) склонах; на холодных (северные и восточные экспозиции) склонах.

Виды земель (Элементарный Агроэкологический Ареал). Подроды земель разделяются на виды по категориям микроструктур почвенного покрова (микрокомбинациям), включающим: элементарные почвенные ареалы, комплексы, пятнистости, мозаики и ташеты.

Подвиды земель. Виды земель, представленные контрастными микрокомбинациями, подразделяются на подвиды по степени контрастности, которая устанавливается по принадлежности почвенных компонентов к различным категориям земель по ограничивающим факторам и способам их преодоления (подвиды I порядка) и по сложности почвенного покрова, которая устанавливается по доле участия компонентов в микрокомбинациях с учетом расчлененности контуров (подвиды II порядка).

Особенности мелиорации и использования полугидроморфных почв таежно-лесной зоны

Цель осушительной мелиорации – устранение избыточного увлажнения почв и поддержание оптимального водного режима агроценозов путем комплексного применения гидротехнических, культуртехнических, агротехнических и агрохимических мероприятий. По методам осуществления мелиорации подразделяют на гидротехнические, агротехнические, лесотехнические, культуртехнические; по объектам – мелиорации болотных и заболоченных, пустынных и полупустынных ландшафтов, овражно-балочных систем, оползневых склонов и др.; по изменению функциональных свойств ландшафтов – водные, химиические, биологические, климатические, рекультивационные.

Гидротехнические мелиорации.

При заболачивании почв грунтовыми водами метод осушения заключается в понижении уровня грунтовых вод, что достигается устройством различных видов дренажа (открытого или закрытого горизонтального, кротового и щелевого, вертикального).

В экологическом аспекте при всех условиях осушения конкретного массива следует учитывать возможный после осушения водный режим прилегающих земель. Более гибкого подхода требует использование комплексных почв. Стремление к выравниванию их плодородия не всегда оправданно.

Осушение дренажем вызывает усиление промывного водного режима и, как следствие, проявление подзолообразования (выщелачивания, оподзоливания, элювиально-глеевых процессов, лессиважа) в осушаемых дерново-глеевых почвах и усиление этих процессов в болотно-подзолистых почвах. Это означает повышение кислотности и уменьшение степени насыщенности основаниями вследствие их выноса. Усиливаются процессы вымывания органического вещества, возрастает его дисперстность, повышается доля фульвокислот. В верхних горизонтах вследствие аэрации снижается содержание гумуса. Интенсивность минерализации органического вещества зависит от степени осушения, гранулометрического состава почв и характера их использования. Дренирование само по себе не вызывает конкретных изменений вводно-физических свойств осушаемых почв, особенно тяжелого гранулометрического состава.

Открытый дренаж применяют для понижения УГВ при уклонах менее 0.001 при содержании в ГВ Fe2+ более 10-14 мг/л, на щебнистых почвогрунтах. Закрытый дренаж имеет больший коэффициент использования, обладает более эффективным регулированием водного режима. Однако может закупориваться двухвалентным железом при его концентрации в ГВ 6-12 мг/л

Мероприятия по ускорению поверхностного стока – повыщают эффективность осушительной мел-ции и предотвращают эрозию. К ним относятся мероприятия по ускорению поверхностного стока: устройство ложбин, узкозагонная вспаша (широкие гряды с разъемными бороздами, по которым стекают поверхностные воды), бороздование, гребневание, грядование, планировка, профилирование, а также мероприятия по улучшению водно-физических свойств подпахотных горизонтов: глубокое рыхление, химическая мел-ция, кротование и др. Их применяют на глинистых и тяжелосуглинистых почвах с низко водопроницаемостью

Агролесомелиорация.

Лесные насаждения, способствующие улучшению микроклимата, снегораспределения, преодолению эрозии, дефляции, улучшению водного режима агроландшафтов, являются неотъемлемой частью земледелия.

Известкование.

Плодородие почв таежной и подтаежной зон лимитируется повышенной кислотностью. Поэтому необходимо чтобы известкование почв велось опережающими темпами по отношению к применению удобрений. В условиях интенсивного земледелия при высокой нагрузке удобрениями, особенно азотными, значительно снижается рН почвы. На части кислых почв с низкой обеспеченностью фосфором целесообразно применение фосфоритной муки.

Особенности мелиорации и использования торфяных болотных почв

Понижение уровня грун­товых вод в результате дренажа обусловливает смену субаквальных анаэробных условий аэробными и усиление прогревания почвы вследствие уменьшения теплоемкости. В результате резко возрас­тает минерализация органического вещества и одновременно про­исходит механическая усадка торфа из-за отвода воды. Эти про­цессы сопровождают дефля­ция и пожары

Важное значение имеет двустороннее регулирование уровня грунтовых вод. При проектировании осушения торфяных почв не­обходимо учитывать прогноз изменения водно-физических свойств в процессе осушения, в частности повышение плотности и снижение водопроницаемости вследствие усадки торфа.

Типы земледельческого использования торфяных почв.В миро­вой практике наибольшее применение получили: черная, смешан­ная, насыпная и песчаная смешанослойная культуры использова­ния осушаемых торфяных почв.

Черная культура означает прямое использование торфяных почв без привлечения минерального субстрата. При этой системе, особенно при использовании пропашных культур, происходит интенсивное разложение органического вещества торфа и наибо­лее велик риск дефляции и пожаров.

При смешанной культуре (пескование или глинование) на по­верхность осушенного болота вносят песчаный или суглинистый грунт (200…600 т/га), который перемешивается с торфом при пос­ледующей вспашке. Этот прием способствует улучшению физи­ческих свойств, теплового режима, ускорению созревания расте­ний. После проведе­ния такого мероприятия значительно повышаются минимальные температуры на поверхности почвы. При добавках минерального грунта увеличиваются биологическая активность почвы и накопление подвижных элементов питания. В итоге значительно возра­стает урожайность сельскохозяйственных культур.

При насыпной культуре поверхность торфа накрывают слоем песка 14…15 см и припахивают 2…3 см верхнего торфяного слоя для обогащения пахотного горизонта органическим веществом. В результате этого мероприятия резко повышается несущая способ­ность почв, улучшаются условия работы сельскохозяйственной техники, снижается опасность эрозии и пожаров.

Песчаную смешанослошую культуру применяют на болотных почвах с мощностью торфа от 0,5 до 2,4 м, осушенных сетью от­крытых каналов, врезанных в толщу подстилающего песка. Такие болотные почвы глубоко вспахивают плугами специальной кон­струкции: с удлиненным винтовым отвалом с оборотом всего торфяного слоя. В результате такой обработки торфяные гори­зонты устанавливаются в виде пластов под углом 45°, между кото­рыми залегает широкая прослойка песка. На поверхности создают песчаный пахотный горизонт мощностью 14… 15 см. При такой культуре уменьшается разложение торфа, погребенного под слоем песка; в торфяных косо поставленных слоях растения находят до­ступную влагу, а пограничные песчаные слои обеспечивают быст­рый дренаж избыточной воды в осушительную сеть.

Методы осушения при различных типах водного режима:

Атмосферный ТВР – метод ускорения поверхностного стока, повышение инфильтрующей и аккумулирующей способности почв

Грунтовый – метод понижения УГВ, перехват и уменьшение потока ГВ

Грунтово-напорный – метод понижения пьезометрических уровней на осушаемой и прилегающих территориях.

Особенности формирования угодий на осушенных торфяных по­чвах.Для обеспечения экологической устойчивости угодий на осушаемых торфяных почвах в их структуре следует ограничивать долю культур, возделывание которых связано с интенсивной обра­боткой почвы, повышать соответственно долю многолетних трав, под которыми значительно замедляется минерализация органи­ческого вещества. В связи с этим маломощные торфяные почвы (торфяной горизонт меньше 1 м) целесообразно использовать под культурные сенокосы, а среднемощные и мощные (более 1 м) -в овощных и кормовых севооборотах с участием многолетних трав. Учитывая неблагоприятный тепловой режим торфя­ных почв, обусловленный их высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью, не рекомендуется включать в севообороты теплолюбивые культуры.

Весьма эффективно использовать осушенные торфяные почвы в качестве сенокосов и пастбищ. Они уменьшают распыление торфа, замедляют его разложе­ние, служат средством борьбы с сорными растениями, некоторы­ми видами вредителей и болезней; улучшают потребление пита­тельных веществ осушаемых торфяно-болотных почв. Возделыва­ние многолетних трав позволяет более продуктивно использовать слабо осушаемые торфяники, где выращивание других культур затруднено.

Обработка почвы.Под пропашные рекомендуют осеннюю вспашку, под культуры сплошного посева — безотвальную (мини­мальную) обработку. Эти приемы должны сочетаться с агромелиоративными мероприятиями (пла­нировка поверхности, гребневание,

В системе удобрения на торфяных почвах главную роль играют минеральные удобрения (особенно калийные), обеспе­чивающие высокую прибавку уро­жайности. Органические удобрения используют в основном для повыше­ния биологической активности почв в мелиоративный период.

Известкование и применение удобрений.Значительная часть тор­фяных почв имеет повышенную кислотность, усиливающуюся к северу зоны.

Эффективиость минеральных удобрений в большой мере зависит от срока освоения болота и существенно изменяется в географическом ас­пекте. Азотные удобрения необходимо вносить на всех вновь ос­ваиваемых торфяных болотных почвах. В северных районах ев­ропейской части и в Сибири их дозы повышают. На переходных болотах азотные удобрения вносят в более высоких дозах, чем на низинных.Фосфорные удобрения эффек­тивны на всех торфяных почвах, за исключением болот с большим количеством вивианита. Эффективность калийных удобре­ний в отличие от азотных и фосфорных повышается в направле­нии с севера на юг с увеличением срока использования торфяных почв.В торфяных почвах проявляется острый дефицит меди, что оп­ределяет необходимость применения медных удобрений.