Пути и средства оптимизации органического вещества почвы.

Задача оптимизации режима органического вещества почв определяется, с одной стороны, требованиями поддержания определенного уровня плодородия почв с учетом «запросов» растений, а с другой – ограниченными возможностями накопления гумуса. Суть проблемы состоит в том, чтобы установить, до какого уровня будет снижаться содержание гумуса в почве при данной системе её использования, будет ли этот новый уровень оставаться в пределах оптимального, приемлимого для ведения интенсивного и экологически безопасного земледелия. Последнее можно установить, если сравнить равновесный уровень с критическим. При высоких требованиях интенсификации возделывания определенных культур необходимо знать уровни содержания гумуса, обеспечивающие максимальную продуктивность агроценозов. Таким образом, задача заключается в определении оптимального, критического и равновесного уровней содержания органического вещества почвы.

Оптимальные показатели содержания гумуса нужно определять не только исходя из уровня и качества урожая, но и с учетом влияния гумуса на способность почв противостоять техногенным нагрузкам. Признается также необходимым определять оптимальное содержание гумуса для каждой почвы не как единичную (и константную) величину, а как определенный интервал содержания. Показатели оптимальных параметров содержания гумуса должны соответствовать требованиям отдельных культур или групп культур.

Под критическим содержанием гумуса понимают такое содержание, ниже которого существенно ухудшаются свойства почв и их способность противостоять агрогенным нагрузкам.Это происходит при содержании гумуса ниже 1 % для дерново-подзолистых суглинистых почв и менее 2 % для почв черноземного типа.

В качестве наиболее обоснованного критерия оптимизации режима органического вещества почв можно считать содержание лабильного органического вещества (неразложившиеся и полуразложившиеся остатки растений и животных), определяемого в тяжелых жидкостях.

Наиболее перспективный критерий оптимизации режима органического вещества в почве – такое содержание ЛОВ, которое обеспечивает поддержание её оптимального структурного состояния (для суглинистых и глинистых почв).

Современные подходы к управлению режимом орг. вещ-ва должны осн. на признании его ведущей роли в формировании почвен. плодородия, снабжении энергией почвенн. микробиоты и растений, снижении токсических последствий химического загрязнения почв ТМ, радионукл., пестиц., др. токсикантами, повышении устойчивости земледелия при неблагоприятных погодных условиях. Для агрономической оценки орг. вещ-ва гумуса делят на устойчивые (консервативные; входят большая часть гумусовых веществ, частично лигнин, его производные, некот. полисахариды;существуют 1000лет, слабо минерализуются, обуславл. устойчивые свойства, типовые признаки почв) и лабильные (легкоразлагаемые; вкл. низко- и среднемолекулярные углеводы, аминокислоты и пептиды, новообразованные гуминовые и фульвокислоты; легко минерализ. почвенной биотой, служат источниками элементов питания, формир. агрономич. ценную структуру). Превращение поступающего в почву орг. вещ-ва осуществляется в направлении минерализ, гумификации, консервации и образования водорастворимых фракций. Характер его трансф. зависит от соотношения элементарных процессов почвообразования.

Под оптим. содержанием орг. вещ-ва почв в усл. интенсивного земледелия следует понимать такой интервал его содержания (с соотв. качеством), при кот. есть предпосылки для оптим. продуктивности агроценозов, высокого качества продукции, устойчивости земледелия и сопротивляемости почв деградации. Нижняя граница интервала – критич. уровень, ниже – снижение продуктивн., усиление деград. и т.д. Первоочередной задачей оптимизации режима орг. вещ-ва почв явл. регулирование кол-ва и кач-ва лабильного орг. вещ-ва. Задачи оптимизации решают всеми средствами систем земледелия: от оптимиз. использования земельн. ресурсов и противоэрозионной организации территории. Системы земледелия должны строиться так, чтобы воспроизводство гумусане требовало спец. затрат, а явл. следствием мероприятий по повышению продуктивности агроценоза. Важное звено – оптимизация севооборотов. Для обогащения почв орг. вещ- вами применяют сидераты, уплотнительные культуры, донниковый пар, рац. размещ. и использование мн. трав. важная роль в регулировании – у системы обраб. почвы. Замена отвальной вспашки безотвальной, плоскорезной, чизельной, сокращение эрозионных потерь гумуса обеспеч. уменьшение биологических потерь. Примен. минер. удобрений, благодаря увеличению продукции агроценозов, способствует повышению орг. вещ-ва в почвах. При этом наблюдается усиление минерализ. гумуса. Наращивание запасов орг. вещ-ва в почвах с помощью орг. удобрений необходимов той мере, в какой оно повышает урожайность с учетом окупаемости затрат. Использование навоза должно стать важной составляющей системы агропром. производства с рац. размещением и размерами животноводч. ферм. Преимущественно использовать навоз под кормовые, технич., овощные культуры. Пополнение орг. вещ-ва в зерновых расширять за счет использ. нетоварной части урожая.

Количественная оценка конкр.агроприемов по их влиян. на орг. вещ-во должна найти отражение в виде нормативов, разрабатываемых на осн. многолетних полевых экспериментов.

Соотнесенный с оценкой нар.-хоз. эффекта, системный подход к управлению плодородием не имеет ничего общего с экстремальной идеей создания высокогумус. агроземов как главного направл. расшир. воспроизв. плодородия.

24. Система мер по преодолению водной и ветровой эрозии.

Причины появления водной эрозии-сток дождевых и талых вод. Различают поверхностную водную эрозию, при которой происходит смыв почвы, и линейную, приводящую к размыву почвогрунта (оврагообразованию). Противоэрозионные приемы обработки почвы можно раздели на 2 группы: увеличивающие водопроницаемость и фильтрующие воду,создающие на поверхности почвы определенный микрорельеф для задержания стока воды и смыва почвы.Меры по преодолению: Предупреждению водной эрозии должны быть подчинены все мероприятия по обработке почвы весной и в летне-осенний период. Решающее значение имеет система зяблевой обработки почвы, существенно видоизмененная с учетом почвозащитных целей и зональных особенностей.
Важнейшие приемами зяблевой обработки - глубокая вспашка в направлении, перпендикулярном движению воды, вспашка с рыхлением подпахотного слоя и глубокое безотвальное рыхление. Увеличение глубины обработки и использование специальных приемов способствуют лучшему поглощению влаги, снижению поверхностного стока и смыва почвы.

Дефляцией или ветровой эрозией почв называют процесс разрушения почвы, выдувания и отложения продуктов разрушения. Определяют податливость почв дефляции: скорость ветра, степень распыленности и влажности поверхностного слоя, налич. растит. остатков. Осн. районы дефляции – пустыни и степи, реже лесостепь. Разрушению агрегатов способствует попеременное их увлажнение и высушивание, еще больше – промерзание/оттаивание. Наиболее эроз. опасны фракции размером 0,1-0,5мм. Ветроустойчивы частицы >1мм. Устойчивость почвы против дефляции оценивают по комковатости поверхности. Меры преодаления- системы лесных полос в лесостепи. Полосное размещение зерновых и многолетних трав, созд. кустарниковых кулис (Полоса из нескольких рядков специально высеваемых высокостебельных растений, служащая для накопления снега на полях и предохранения посевов от суховеев). Мульчирование поверхн. почвы раст. остатками.используют растительный покров и растительные остатки — стерню, которая связывает почву, снижает скорость ветра, задерживает снег на поверхности почвы и уменьшает глубину ее промерзания. Систе­ма обработки почвы –серия обработок плоскорежущими и другими орудиями, рыхлящими почву и уничтожающими сор­няки с оставлением большей части стерни на поверхности. Для глубокого рыхления (до 27 — 30 см) применяют плоскорезы-глубокорыхлители (КПГ-250, КПГ-2-150, КПГ-2,2), для поверхно­стной обработки — культиваторы-плоскорезы (КПШ-5, КПШ-9, К.ПШ-11), штанговые культиваторы (КШ-3,6А), игольчатые бо­роны (БИГ-ЗА).

25. Сложение почвы и водопроницаемость, их агрономическое значение.

Под сложением почвы понимают -плотность и порозность почвы. Сложение оказывает большое влияние на сопротивление почвы почвообрабатывающим орудиям, на ее водопроницаемость и в значительной степени на глубину проникновения в нее корней растений.

типы сложения почв:

1. Тонкопористое - почва пронизана порами диаметром менее 1 мм.

2. Пористое - диаметр пор колеблется от 1 до 3 мм; пример такого сложени- лесс.

3. Губчатое - в почве встречаются пустоты от 3 до 5 мм;

4. Ноздреватое (дырчатое) - в почве имеются пустоты от 5 до 10 мм.

Подобное сложение , обусловленное деятельностью землероев, характерн для сероземных почв , для известковых туфов.

5. Ячеистое - пустоты превышают 10мм , встречаются в субтропических и

тропических почвах.

6. Трубчатое - пустоты в виде каналов

При расположении пор м/у структурными отдельностями различают типы

сложения почв в сухом состоянии :

1. Тонкотрещиноватое - ширина полостей меньше 3 мм.

2. Трещиноватое - ширина полостей от 3 до 10мм.

3. Щелеватое - ширина полостей больше 10мм.

Степени плотности почв в сухом состоянии:

1)Рассыпчатое сложение – почва обладает сыпучестью

2)Рыхлое сложение – лопата легко входит в почву на полный «штык», почва хорошо оструктурена

3)Уплотненное сложение –почва рассыпается на структурные и механические составляющие

4) Плотное сложение –почва с трудом разламывается руками; в сухом состоянии монолитна, выбивается крупными глыбами, во влажном состоянии – вязкая масса.

5)Очень плотное сложение – почти не поддается копанию лопатой

Сложение почв зависит от ее механического и химического состава и от ее влажности. Это свойство имеет большое практическое значение в сельском хозяйстве и характеризует ее с точки зрения трудности обработки.

Водопроницаемость — это способность почвы впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности. Первую фазу водопроницаемости характеризует впитывание- свободнее поры последовательно заполняются водой. Движение влаги через почвенные поры, совершенно заполненные ею, характеризует вторую фазу водопроницаемости - фильтрацию. Водопроницаемость почвы изменяется во времени, что связано с насыщением ее водой, набуханием почвенных коллоидов, изменением структурного состояния почвы. При плохой водопроницаемости вода стекает по поверхности, вызывая эрозию. Водопроницаемость зависит от химического и механического состава почвы, ее структурного состояния, пористости, плотности, влажности, температуры воды, используемой для определения водопроницаемости. Водопроницаемость измеряется объемом воды , протекающей через единицу площади поверхности почвы в единицу времени , выражается в мм водного столба в единицу времени. Повышенная минерализация грунтовых во может вызвать при их капиллярном подъеме засоление почв.Песчаные и оструктуренные почвы тяжелого гран состава обладают высокой водопроницаемостью, в то время как слабооструктуренные (солонцеватые) суглинистые и глинистые- низкой.

Почвы, обладающие высокой водопроницаемостью, не способны создать хороший запас влаги в корнеобитаемом слое, а характеризующиеся низкой водопроницаемостью переувлажняются, обусловливают стекание воды по поверхности почвы и развитие эрозии или застаивание воды на поверхности и вымокание посевов.

Содержание и принципы организации агроэкологического мониторинга земель.

Агроэкологический мониторинг является важной составляющей общей системы мониторинга и представляет собой общегосударственную систему наблюдений и контроля за состоянием и уровнем загрязнения агроэкосистем (и сопредельных с ними сред) в процессе интенсивной, сельскохозяйственной деятельности.

Основная конечная цель - создание высокоэффективных, экологически сбалансированных агроценозов на основе рационального использования и расширенного воспроизводства природно-ресурсного потенциала, грамотного применения средств химизации и т. д.

Основными блок-компонентами агроэкосистем являются атмосфера, вода, почва, растения. Проведение мониторинга по каждому из этих объектов имеет определенные особенности.

Содержание агроэкологического мониторинга: - сточные и грунтовые воды; - питьевые воды;-выделения;-токсиканты;-корма;-продукты питания.
В задачи агроэкологического мониторинга входят: организация наблюдений за состоянием агроэкосистем; получение систематической объективной и оперативной информации по регламентированному набору обязательных показателей, характеризующих состояние и функционирование основных компонентов агроэкосистем; оценка получаемой информации; прогноз возможного изменения состояния данного агроценоза или системы их в ближайшей и отдаленной перспективе; выработка решений и рекомендаций; консультации; предупреждение возникновения экстремальных ситуаций и обоснование путей выхода из них; направленное управление эффективностью агроэкосистем.

Основными принципами агроэкологического мониторинга являются: Комплексность, т.е. одновременный контроль за тремя группами показателей, (показатели ранней диагностики изменений; показатели, характеризующие сезонные или кратко срочные изменения; показатели долгосрочных изменений). Непрерывность контроля за агроэкосистемой, предусматривающая строгую периодичность наблюдений по каждому показателю с учетом возможных темпов и интенсивности его изменений. Единство целей и задач исследований, проводимых разными специалистами (агрометеорологами, агрохимиками, гидрологами, микробиологами, почвоведами и т. д.) по согласованным программам под единым научно-методическим руководством. Системность исследований, т.е. одновременное исследование блока компонентов агроэкосистемы: атмосфера - вода - почва - растение - животное - человек. Достоверность исследований, предусматривающая, что точность их должна перекрывать пространственное варьирование, сопровождаться оценкой достоверности различий. Одновременность (совмещение, сопряженность) наблюдений по системе объектов, расположенных в различных природных зонах.