Свойства почвы. Физические свойства почвы

 

 

 

 

 

ПРИЕМЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ И МЕЛКОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ.

 

Приемы поверхностной  обработки почвы направлены главным  образ создание рыхлой поверхности  пахотного слоя почвы. По выполняемости технологическим операциям они делятся на рыхлящие и перемешивающие (лущение, культивация, боронование), уплотняющие и выравнивающие (прикатывание, шлифование) почву.

Лущение - прием обработки почвы, обеспечивающий рыхление, крошение, частичное или полное оборачивание верхнего слоя пласта на глубину 8-12 см. Выполняют его отвальными или дисковыми многокорпусными лущильниками. При лущении подрезаются и уничтожаются сорняки, заделывается стерня, разрушается дернина.

На рыхлых почвах стерню лущат на глубину 4 - 5 см. На более  плотных почвах лущение проводят на глубину 7 - 8 см, а при засорении  корнеотпрысковыми и корневищными сорняками - на глубину 10 -14 см.

Диски лущильников работают под углом к ходу орудия, вследствие чего разрезают и полуоборачивают пласт, но плохо подрезают корневища сорняков.

Наряду с дисковыми  лущильниками применяют дисковые бороны. Для обработки дернины и уплотненных  глыбистых почв используют дисковые бороны с вырезными дисками.

Лущение широко используют в системе зяблевой обработки, а  также прием предпосевной подготовки почвы. В увлажненных районах  лущильники используют для обработки чистых и занятых паров. Лущильниками обрабатывают поля чистых паров, засоренные пыреем ползучим.

Гладкая вспашка производится балансирными или оборотными плугами, отваливающими пласт то влево, то вправо. Эти плуги дают гладкую  и вспашку.

При фигурной вспашке в  середине поля отбивают небольшой участок, который пашут загонным способом всвал. Фигурную вспашку применяют на небольших участках неправильной конфигурации главным образом в лесных и горных районах.

Глубина вспашки определяется той культурой, под которую обрабатывают почву. Например, под пропашные культуры: свеклу, подсолнечник, хлопчатник и др., пашут глубоко, под зерновые - мельче.

Вспашку на глубину до 20 см называют мелкой, на глубину 20 - 22 см нормальной и более 22 см - глубокой. Плуг с предплужником  может работать только при вспашке на глубину не менее 20 см. Глубину вспашки нужно менять ежегодно, так как при вспашке на одну и ту же глубину на дне борозды образуется сильно уплотненный слой, называемый плужной подошвой.

Глубина вспашки зависит  от типа почвы. На мощных черноземах глубина вспашки ограничивается конструктивными особенностями плуга, на каштановых и солонцовых почвах - глубиной расположения солонцового горизонта, на дерново - подзолистых почвах - глубиной перегнойного горизонта.

Культивация - прием обработки почвы культиваторами, обеспечивающий рыхление.

Рабочими органами культиваторов  являются различные типы лап: стрельчатые, долотообразные, пружинные и др. Для рыхления почвы обычно используют долотообразные лапы. Ножевидные лапы подрезают сорную растительность и рыхлят почву на малую глубину; пружинные лапы эффективны в борьбе с многолетними сорняками, вытаскивая из почвы прочные на разрыв корневища сорняков они одновременно рыхлят и перемешивают почву; игольчатые диски разрушают почвенную корку, рыхлят почву во время вегетации растения, не нанося им вреда, и уничтожают всходы сорняков. Для уничтожения однолетних сорняков применяют штанговые культиваторы, которые оборачивают и не перемешивают почву. На практике нередко используются комбинированные культиваторы с различными рабочими органами; например, лапы и игольчатые диски, рыхлящие (стрельчатые) и подрезающие лапы и др.

В районах ветровой эрозии почву обрабатывают культиватором - плоскорезом. Культиваторы с игольчатыми дисками (ротационные м предназначены в основном для ухода за посевами. Для междурядной обработки некоторых пропашных культур (картофеля, кукурузы и др. используют окучники, которые, углубляя середину междурядья, приваливают почву к обоим рядкам растений, засыпая сорняки, ваяние и выравнивание поверхности почвы, а также частичное уничтожение проростков и всходов сорняков. Тяжелы зубовые бороны с давлением на зуб 1,5 кг рыхлят почву на глубину 5 Средние бороны с давлением на зуб от 1 до 1,5 кг рыхлят почву на гл - 6 см. У легких борон давление на зуб составляет 0,5 -1 кг, они рыхл: верхний слой на глубину 2-3 см.

На плохо разработанных  глыбистых почвах или на вспаханной целине применяют дисковые бороны, которые лучше зубовых разрушают  гл» пласты. Степень рыхления и глубина обработки регулируется измене угла атаки бороны. На сильно - задернелых и тяжелых почвах используют дисковые бороны с вырезными дисками. Боронование применяют во всех системах обработки почвы.

Шлейфование - прием обработки почвы шлейфами или волокушами, обеспечивают выравнивание поверхности рыхлой почвы. Волокуша состоит из нескольких рядов брусьев, которые последовательно соединены между собой цепочками. Волокушу с зубьями на переднем брусе называют гвоздевкой. Гвездевка имеет металлический скребок, а перед ним ряд железных наклон которых можно менять под разным углом. Скребок и зубья расположены перед деревянными брусьями.

Гвоздевку и шлейф - борону можно применять весной при небольшом заплывании зяби. Преимущество шлейфа перед бороной состоит в том, что весной им можно начать работу несколько раньше, как только просохнут верхушки гребней. В ряде случаев шлейф используют вместо бороны дополнение к ней при культивации. Однако шлейфование на тяжелых глинистых и солонцеватых почвах приводит к замазыванию поверхности пашни.

Прикатывание - прием обработки почвы катками, обеспечивающий уплотнение и выравнивание поверхности поля, а также дробление глыбистой части. В результате прикатывания более точно выдерживается заданная глубину заделки семян при посеве; достигается лучший контакт семян культурных растений с твердой фазой почвы, вследствие чего семена быстрее прорастают.

Прикалывание необходимо также в тех случаях, когда  почва до посева озимых не успела осесть естественным путем, поскольку оседание после посева приводит к повреждению корневой системы у озимых и к изреживанию всходов весной.

Культивацию и боронование  обычно проводят под углом 45° к  направлению вспашки, а прикатывание - поперек пахоты.

 

 

 

 

 

 

 

ОСУШЕНИЕ.

 

Осушение — мероприятия по снижению уровня грунтовых вод и уменьшению влажности верхних слоёв почвы в рамках мелиорации.

Обычно применяется в зоне избыточного  увлажнения, где количество выпадающих осадков преобладает над Испарением и образуется заболоченность местности. При осушении уменьшается влажность почвы, снижается её температура, деятельность микроорганизмов уменьшается. Устранение избыточной влаги достигается откачиванием вод осушительным инженерным оборудованием; дренажными системами; или высадкой пород деревьев, эффективно испаряющих влагу из почв.

Способы осушения.

Осушительные мелиорации на сельскохозяйственных угодьях регулируют водный режим почв, создавая на них оптимальный водный, воздушный, тепловой и питательный режимы с целью повышения плодородия почв и обеспечения рационального ведения сельского хозяйства. Регулирование этих режимов изменяет физические и химические свойства почв, состав микроорганизмов. Так же осушение приводит к образованию новых почв, к улучшению роста леса. Осушение необходимо при добыче торфа и других полезных ископаемых открытым способом (уголь, железная руда и др.). В ряде случаев осушительные работы необходимы при строительстве промышленных объектов, населенных пунктов, сельскохозяйственных и животноводческих комплексов, дорог, аэродромов и др.  
        Осушительные мелиорации должны осуществляться с учетом охраны окружающей среды, наиболее эффективного использования земельных и водных ресурсов, предупреждения образования водной и ветровой эрозии, пожаров на торфяных почвах, закрепления песчаных почв, сохранения и создания водоохранных лесных полос и массивов вдоль рек, крупных каналов, дамб, по берегам водохранилищ и на водосборах.  
       Осушительные мелиорации необходимы в зоне избыточного увлажнения, то есть в районах, где атмосферные осадки превышают испарение. Помимо этого, переувлажнение может быть следствием плохих условий для оттока избыточных вод. На водоразделах отток может быть затруднен из-за малого уклона поверхности, большой ее шероховатости, наличия западин, малой водопроницаемости почв и грунтов. В пониженных местах переувлажнению способствует приток поверхностных и подводных вод и недостаточный их отток из-за слабой естественной дренированности территории: малые глубины и уклоны, недостаточная пропускная способность водотоков. Переувлажнению часто подвержены поймы рек. Оно может быть следствием деятельности человека: подтопление и периодическое затопление земель по берегам водохранилищ, уменьшение пропускной способности водотоков при строительстве мостов, дорог и дамб; уничтожение лесной растительности на склонах и др.

Объекты осушения для сельского  хозяйства — болота, заболоченные и минеральные земли постоянного  или временного увлажнения. Для их осушения строят осушительная сетькоторых обеспечивает отвод избытка воды до нормы осушения (глубина грунтовых вод, обеспечивающая влажность корнеобитаемого слоя почвы, необходимую для получения высоких урожаев). Методы и способы осушения определяются типом водного питания и сельскохозяйственным использованием территории. Под типом водного питания понимают основной источник поступления воды, который при определенных природных условиях приводит к переувлажнению почвы.

Метод осушения – это принцип воздействия на фактор переувлажнения, который характеризует основное направление мелиоративных мероприятий по регулированию водного режима, но не сами мероприятия.

Способ осушения – это совокупность технических средств, позволяющих принять и своевременно отвести избыток влаги за пределы осушаемой территории.

Способы осушения земель:

Тип водного питания	Метод осушения	Способ осушения
Атмосферный	Ускорение поверхностного стока	Открытые каналы (собиратели), искусственные ложбины, закрытые собиратели, планировка поверхности, агромелиоративные мероприятия (глубокое рыхление почвы, выборочное бороздование, профилирование, грядование и гребневание поверхности, узкозагонная вспашка, вспашка вдоль склона)
	Повышение инфильтрационной и аккумулирующей способности почв	Кротовый и щелевой  дренажи, агромелиоративные мероприятия (глубокое рыхление, глубокая вспашка, рыхление подпахотного горизонта, кротование, глубокое мульчирование почвы, известкование почвы, обработка почвы химическими мелиорантами, пескование торфов, мероприятия по уменьшению глубины промерзания и ускорению оттаивания почвы)
Грунтовый	Понижение уровня грунтовых вод	Открытые каналы (осушители), закрытый материальный дренаж (систематический или выборочный), вертикальный дренаж, кротовый и щелевой дренажи, углубление естественных дрен (реки, ручьи), кольматаж поверхности
	Перехват потока грунтовых вод	Ловчие каналы и дрены, береговой дренаж, вертикальный дренаж
	Уменьшение их притока	Антифильтрационные завесы, мероприятия по ограничению питания грунтовых вод (борьба с потерями в каналах и пр.), биологический дренаж
Грунтово-Напорный	Понижение пьезометрических уровней на объекте	Глубокий горизонтальный (открытый и закрытый) дренаж, вертикальный дренаж, разгрузочные скважины - усилители горизонтального дренажа
	Понижение пьезометрических уровней за его пределами	Устройство водозабора подземных  вод, мероприятия по ограничению  питания напорного водоносного горизонта
Склоновый	Перехват на границе объекта  склонового поверхностного потока	Нагорные каналы и ложбины, перехватывающие дрены, защитные дамбы
	Уменьшение притока поверхностных вод со стороны	Комплекс противоэрозийных мероприятий на склоне (создание прудов, лиманов, лесонасаждение, вспашка зяби и пахота поперек склона, лункование почвы, повышение агротехники и интенсивности использования земель, оструктуривание почв)
Намывной	Ускорение руслового паводкового стока	Регулирование рек-водоприемников (спрямление, углубление, уширение, расчистка  русла)
	Защита территории от затопления	Обвалование рек, озер, нагорно-ловчих каналов
	Разгрузка реки (озера) системой мероприятий по регулированию стока	Устройство водохранилищ на реке и ее притоках, переброска части  стока в бассейн другой реки, перехват притоков реки (озера) каналом со сбросом воды ниже объекта

 

Способы осушения включают гидротехнические средства, агромелиоративные мероприятия, противоэрозийные мероприятия, а так же агротехнические приемы. Выбор способа осушения производится на основе технико-экономических расчетов. Способ осушения определяет принципиальную схему и конструкцию основного элемента осушительной сети - ее регулирующей сети.

 

 

 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

 

Строение зерна пшеницы.

 

Пшеница (Triticum)- самая важная продовольственная культура. В мировом производстве зерна и в России пшеница занимает первое место. Такое значение пшеницы обусловлено ее высокой урожайностью, большим содержанием эндосперма (80-84% от массы зерна), что дает возможность при его переработке получать высокий выход сортовой муки. Ценными являются также свойства белкового, углеводного и ферментативного комплекса пшеницы. В пшенице на долю глиадина и глютенина приходится более 80% общего содержания белка. Эти белки находятся в пшенице в соотношении 1,1:1-1,5:1. Набухая, они поглощают 200-300% воды по отношению к своему сухому весу и образуют связную эластичную массу - клейковину.

Упруго-эластичные свойства клейковины дают возможность получать из пшеничной муки хлеб с высокой  пористостью, высококачественные макароны, кондитерские и другие изделия.

Крахмал пшеницы хорошо набухает и при клейстеризации дает вязкий, сравнительно устойчивый клейстер.

Сахара пшеницы при  выпечке хлеба из пшеничной муки используются для поддержания процессов  брожения, но так как количество их не достаточно велико, большое значение имеют ферменты пшеницы, которые вызывают осахаривание крахмала. Объективные положительные свойства пшеницы выдвинули ее в России на первое место среди всех зерновых культур.

Анатомическое строение зерна  пшеницы представлено на рисунке 1. 

Строение зерна пшеницы (продольный разрез) и (поперечный разрез): 1-3 – плодовые и семенные оболочки зерна; 4 – алейроновый слой; 5 – эндосперм; 6 – зародыш с зачатками корешка (7) и листа (8); 9 – щиток; 10 – бородка

 

 Плодовые оболочки, образовавшиеся  из стенок завязи, состоят из  нескольких слоев клеток: наружный слой - эпидермис, эпикарпий, мезокарпий и эндокарпий.

В целом масса плодовых оболочек составляет 4-6% от веса зерна.

Под плодовыми лежат семенные оболочки, которые состоят из двух слоев клеток: верхний пигментный слой, внутренний слой гиалиновый.

Семенные оболочки относительно легки, масса их составляет 2-2,5% от всего  зерна.

В состав плодовых и семенных оболочек входят 3,5-4,5% минеральных веществ (золы). 43-45% гемицеллюлоз и пентозанов, 18-22% клетчатки.

4,8% азотистых веществ,  немного сахара и жира.