Биологические основы сельского хозяйства

 

 

Строение почвенного профиля

На освещенной солнцем лицевой стенке почвенного разреза можно легко выделить почвенные горизонты, сменяющие друг друга в вертикальном направлении и отличающиеся по цвету, структуре, механическому составу, влажности и другим признакам. Почвенный горизонт — это один из нескольких однородных слоёв почвы, составляющих почвенный профиль и различающихся между собой по морфологическим признакам, составу и свойствам.

Общий вид почвы  со всеми почвенными горизонтами  называется строением почвы. Совокупность генетических горизонтов образует генетический профиль почвы.

Известный почвовед С. А. Захаров писал, что «строение  почвы представляет результат ее генезиса, постепенного развития ее из материнской породы, которая дифференцируется на горизонты в процессе почвообразования». Каждый вид почвы имеет вполне определенный характер почвенного профиля. Зная это, можно определить название почвы в поле.

Существует  много систем выделения почвенных  горизонтов и их буквенных обозначений. Однако наиболее распространенным в  нашей стране является использование  следующих символов генетических горизонтов почв:

Горизонт А₀ — самая верхняя часть почвенного профиля — лесная подстилка или степной войлок, представляющая собой опад растений на различных стадиях разложения — от свежего до полностью разложившегося.

Горизонт А — гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле, в котором происходит накопление органического вещества в форме гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы. Цвет этого горизонта варьируется от черного, бурого, коричневого до светло-серого, что обусловлено составом и количеством гумуса. Мощность гумусового горизонта колеблется от нескольких сантиметров до 1,5 м и более.

Поверхностный органогенный горизонт с содержанием  органического вещества от 30 до 70%, состоящий  из разложенных органических остатков (степень разложения — больше 50%) и гумуса с примесью минеральных  компонентов, называют перегнойным горизонтом.

Органогенные  горизонты различной степени  разложения органических остатков образуют переходные горизонты — торфянисто-перегнойные, перегнойно-гумусовые.

Горизонт A₁ — минеральный гумусово-аккумулятивный, содержащий наибольшее количество органического вещества. В почвах, где происходит разрушение алюмосиликатов и образование подвижных органоминеральных веществ,- верхний, темноокрашенный горизонт.

Горизонт А₂ — подзолистый или осолоделый, элювиальный, формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Это сильно осветленный, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт, обедненный гумусом и другими соединениями, а также илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и относительно обогащенный остаточным кремнеземом.

Горизонт А_п или А_пах — пахотный, измененный продолжительной обработкой, сформированный из различных почвенных горизонтов на глубину вспашки.

Горизонт В — располагающийся под элювиальным горизонтом, имеет иллювиальный характер. Это бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из вышележащих горизонтов. В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе, характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса, разложения первичных минералов и может подразделяться на В₁ — горизонт с преобладанием гумусовой окраски, В₂ — подгоризонт более слабой и неравномерной гумусовой окраски и В₃ — подгоризонт окончания гумусовых затеков.

Горизонт В_к — горизонт максимальной аккумуляции карбонатов, обычно располагается в средней или нижней части профиля и характеризуется видимыми вторичными выделениями карбонатов в виде налетов, прожилок, псевдомицелия, белоглазки, редких конкреций.

Горизонт G — глеевый, характерен для почв с постоянно избыточным увлажнением, которое вызывает восстановительные процессы в почве и придает горизонту характерные черты — сизую, серовато-голубую или грязно-зеленую окраску, наличие ржавых и охристых пятен, слитость, вязкость и т. д.

Горизонт С — материнская (почвообразующая) горная порода, из которой сформировалась данная почва, не затронутая специфическими процессами почвообразования (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т. д.).

Горизонт Д — подстилающая горная порода, залегающая ниже материнской (почвообразующей) и отличающаяся от нее по своим свойствам (главным образом по литологии).

Кроме указанных  горизонтов выделяются переходные горизонты, для которых применяются двойные обозначения, например A₁A₂ — горизонт, прокрашенный гумусом и имеющий признаки оподзоленности; А₂B — горизонт, имеющий черты подзолистого горизонта ( А₂) и иллювиального (В); A₁C — переходный горизонт от гумусового к материнской породе и т. д. Второстепенные признаки обозначаются индексом с дополнительной малой буквой, например A_2g — подзолистый горизонт с признаками оглеения, B_g — иллювиальный горизонт с пятнами оглеения, Bt — метаморфический горизонт, характеризующийся аккумуляцией глины без заметных следов ее перемещения, С_k — карбонатная почвообразующая порода и др. Иногда применяются и дополнительные индексы: Т — торфяный горизонт (содержание органического вещества — более 70% со степенью разложенности менее 50%), А_t — торфянистый горизонт, A_d — дерновый горизонт, B_h — иллювиально-гумусовый, В_f — иллювиально-железистый горизонт и т. д.

Иными словами, индексы при обозначении генетических горизонтов ставятся в зависимости  от степени выраженности того или  иного процесса, протекающего в данном горизонте. Они складываются из заглавных  букв русской системы символов генетических горизонтов и малых букв сопутствующего процесса.

Независимо  от выбранной системы обозначения  почвенных горизонтов почвовед должен также применять и словесные названия: гумусовый, подзолистый, глеевый, торфянистый, солонцовый, иллювиально-гумусовый, погребенный и т. д., которые широко распространены в почвенных исследованиях.

При резком изменении  мощности горизонта, трудно различимой границе между горизонтами или  других неясных признаках, характеризующих  почвенный горизонт, следует изучить  и боковые стенки почвенного разреза.

Для описания почвы  прежде всего необходимо на хорошо отпрепарированной стенке разреза  закрепить клеенчатый сантиметр так, чтобы верхний его край точно совпадал с верхней границей почвы, и ножом отметить границы почвенных горизонтов. Для этого острым концом почвенного ножа проводят вертикальную черту сверху донизу почвенного разреза, выявляя плотность и сложение почвы. Учет плотности почв значительно облегчает выделение горизонтов и установление их границ. Затем по совокупности всех признаков (цвет, структура, сложение, плотность и др.) устанавливают границы почвенных горизонтов и подгоризонтов и все данные, полученные при изучении почвенного профиля, заносят в почвенный дневник.

При описании морфологических  признаков очень важно указывать  характер перехода одного горизонта в другой Для этого можно пользоваться следующими градациями переходов: 1) резкий переход — смена одного горизонта другим происходит на протяжении 2-3 см; 2) ясный переход — смена горизонтов происходит на протяжении 5 см; 3) постепенный переход — очень постепенная смена горизонтов на протяжении более 5 см.

1.2. Влажность почвы – это количество воды в ней, выраженное в процентах к массе абсолютно сухой почвы. Знание влажности почв необходимо для определения общих и продуктивных для растений запасов почвенной влаги, пересчета результатов анализов на сухую почву и т. д. Зная, какое количество воды содержится в почве, можно определить сроки и нормы полива, т. е. регулировать ее водный режим.

Сопоставляя данные о влажности  почвы на протяжении всего вегетационного периода с результатами фенологических наблюдений за растениями на школьных учебно-опытных участках, можно определить структуру урожая, динамику его накопления в связи с водным режимом почвы  и выявить другие закономерности.

Влажность не является устойчивым признаком какой-либо почвы или  почвенного горизонта. Она зависит  от многих факторов: метеорологических  условий, уровня грунтовых вод, механического  состава почвы, характера растительности и т. д. Например, при одинаковом содержании влаги в почве песчаные (легкие) горизонты будут казаться влажнее  глинистых (тяжелых).

Степень влажности влияет на выраженность других морфологических признаков почвы, что необходимо учитывать при описании почвенного разреза. Например, влажная почва имеет более темный цвет, чем сухая. Кроме того, степень влажности оказывает влияние на сложение, структуру почвы и т. д.

При полевых исследованиях  следует различать пять степеней влажности почв:

1) сухая почва пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не ощущается, не холодит руку; влажность почвы близка к гигроскопической (влажность в воздушно-сухом состоянии);

2) влажноватая почва холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет;

3) влажная почва — на ощупь явно ощущается влага; почва увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании значительно светлеет и сохраняет форму, приданную почве при сжатии рукой;

4) сырая почва при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами;

5) мокрая почва — при сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами; почвенная масса обнаруживает текучесть.

 

Определение влажности почвы.

 

В поле берут с нужной глубины несколько грамм почвы  и помещают в предварительно взвешенный стаканчик. Затем стаканчик с  почвой взвешивают. Затем сушат в  сушильном шкафу при температуре 105⁰ С 6 часов. Охлажденный стаканчик взвешивают. Затем производят контрольное высушивание, затем опять взвешивание. Процент влаги вычисляют по формуле:

 

 

^{где Х – искомая  величина влажности  почвы, % от массы  сухой почвы;}

       ^{а – масса сухого стаканчика, г;}

       ^{b – масса стаканчика с почвой до сушки, г;}

       ^{с – масса стаканчика после высушивания, г;} 

 

2. Земледелие 

2.1 Виды обработки  почвы

 

Основная обработка –  наиболее глубокая сплошная обработка  почвы под определенную культуру, существенно изменяющая сложение большей  части пахотного слоя. Ее выполняют  различными способами, под которыми понимают воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин  и орудий с целью изменения  плотности сложения или взаимного  перемещения слоев или генетических горизонтов.

В зависимости от воздействия на почву применяемых орудий и изменения  физического состояния почвы  основную обработку чаще всего выполняют  тремя способами: отвальным с  частичным или полным оборачиванием  пласта; безотвальным с рыхлением  почвы без оборота пласта; с перемешиванием почвы всего обрабатываемого слоя или его части (фрезерная, роторная и др.).

Для выполнения основной обработки  почвы используют: общие приемы —  вспашку, безотвальное рыхление, глубокую плоскорезную обработку, фрезерование, чизелевание и др.; специальные приемы — двухъярусную, трехъярусную, плантажную вспашки, щелевание, кротование и др. Под приемом обработки понимают однократное воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий для выполнения одной или нескольких технологических операций.

В зависимости от глубины воздействия  на почву различных орудий различают приемы поверхностной (на глубину до 8 см) и мелкой обработок почвы (на глубину от 8 до 16 см).

Поверхностная и мелкая обработки  необходимы для уничтожения проростков сорняков, подготовки почвы для посева, ухода за парами, растениями и создания условий для выполнения работ на повышенных скоростях и высококачественной уборки урожая. К приемам такой обработки относят лущение, культивацию, боронование, прикатывание, шлейфование, малование и др.

2.2 Основная  обработка почвы.

Вспашка — прием основной обработки почвы, обеспечивающий оборачивание обрабатываемого слоя не менее чем на 135°, частичное перемешивание и рыхление почвы, атакже подрезание подземной части растений, заделку удобрений и растительных остатков. Вспашка изменяет строение пахотного слоя, придавая ему рыхлое комковатое состояние, в результате чего улучшаются водный и воздушный режимы.

Организация работы при вспашке  поля включает подготовку поля, выбор  направления вспашки, способы движения агрегата и работу агрегата при вспашке  загона.

Подготовка поля включает очистку от камней, соломы, растительных остатков стеблей, выравнивание поверхности поля, разбивку его на загоны (участки), отбивку поворотных полос, пропашку контрольных борозд и свальных гребней.

Направление и способ движения агрегата при вспашке определяются размерами, конфигурацией поля, длиной гона, уклоном поля и другими условиями. На простых склонах пашут в направлении, перпендикулярном склоновому стоку, на сложных склонах — по контурам (контурная вспашка). На выровненных полях вспашку проводят в направлении, перпендикулярном предыдущей вспашке, а в районах ветровой эрозии — перпендикулярно господствующим ветрам. На почвах избыточного увлажнения при небольшом уклоне (1 —2°) поля пашут вдоль склона, а при большем уклоне — по диагонали поля для более равномерного стока излишней воды.