Почвенно-экологические условия выращивания озимой пшеницы в Тамбовской области

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Гумусовое состояние почв и их минералогический состав.

         Гумус оказывает прямое влияние на урожайность сельскохозяйственных культур, выражающееся в использовании растениями азота гумуса и других питательных веществ. Высвобождающийся в процессе минерализации этот элемент улучшает условия произрастания растений, на более гумусированных почвах обеспечивает повышение коэффициента использования питательных веществ минеральных удобрений.

     Гумус представляет относительно динамичную составную часть почвы, подвергающуюся количественным и качественным изменениям под влиянием целого ряда факторов, среди которых ведущим является хозяйственная деятельность человека. В настоящее время в Центрально-Чернозёмном районе чернозёмы содержат 7–10 и даже 4–7 % гумуса. При обследовании экспедицией В.В. Докучаева в 90-х годах 19 века почв, принадлежащих г. Булыгину, относящихся к Кирсановскому уезду Тамбовской губернии, при их химическом анализе установлено содержание гумуса 12,6 % (Докучаев, 1883). В 2003 году в этих почвах (СХПК Булыгинский) содержание гумуса составило не более 7 % (по данным Государст-венного центра агрохимической службы «Тамбовский»).

Одновременно с уменьшением гумусированности почв в них сокращается количество азота. Так, в почвах Центрально–Чернозёмной зоны содержание общего азота в слое 0–10 см на залежи составляет 0,27–0,51 %, на пашне – 0,19–0,40 %, гидролизуемого азота, соответственно, 0,010 – 0,022 и 0,009–0,014 %.

Потери гумуса почвами  связаны с усилением минерализации органического вещества. Это часто происходит в результате повышения интенсивности их обработки и степени аэрации при недостаточном поступлении в пахотный слой пожнивных остатков и органических  удобрений, сокращении многолетних трав в полевых севооборотах, неполном использовании растительных остатков на удобрение, выжигание стерни и соломы, отчуждении органического вещества с урожаем, воздействии водной и ветровой эрозии. Баланс гумуса может быть бездефицитным (уравновешенным), если количество лабильного гумуса соответствует количеству минерализованного за тот же период. При снижении лабильной части гумуса – общий баланс гумуса отрицательный, а при увеличении – положительный.

Снижение содержания гумуса в пахотных почвах ряда районов и

хозяйств области соответствует  отрицательному балансу, обусловленному характером использования почв и недостаточным поступлением в них свежего органического вещества. Проблема регулирования баланса гумуса в пашне должна решаться двумя основными направлениями:

- увеличением поступления  в почву свежего органического  ве-

щества (через пожнивные-корневые остатки, органические удобре-

ния);

- применением приёмов,  уменьшающих минерализацию орга-

нического вещества почвы.

Баланс гумуса в значительной мере зависит от структуры посевных площадей, так как одним из основных источников поступления органических веществ в почву являются культурные растения, оставляющие после себя пожнивные и корневые остатки. Наибольшее количество органического вещества в почве после себя оставляют многолетние травы. В зависимости от условий выращивания и уровня продуктивности растений сухая масса пожнивных–корневых остатков трав составляет 45–75 ц/га и более, в отдельных случаях достигая 200 ц/га.

По накоплению растительных остатков относительно многолетних трав в Центрально-Чернозёмном районе культуры располагаются следующим порядком:

озимая пшеница - 48 %;

кукуруза - 38 %;

яровые зерновые - 37 %;

подсолнечник - 36 %;

зернобобовые - 35 %;

сахарная свёкла - 31 %.

Процесс разложения и гумификации растительных остатков зависит от соотношения С : N в составе органического вещества. Оптимальным, при котором гумификация остатков протекает наиболее полно, является отношение С : N, равное 15–25 : 1. В остатках зерновых оно составляет 40–50: 1, кукурузы – 30–40 : 1, горчицы – 35–40 : 1, клевера, люцерны – 12–25 : 1, свёклы – 14–15 : 1. При превышающем норму соотношении С : N процессы разложения замедляются, и происходит иммобилизация почвенного азота, в результате резко уменьшается количество новообразованного гумуса. Наибольшую ценность представляют растительные остатки многолетних бобовых трав, большое количество и благоприятный состав которых способствуют образованию значительного количества гумуса в почве, при

этом обеспечивается не только восстановление запасов минерального гумуса, но и увеличение его количества в почве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Физико-химические и и агрохимические свойства почв

Горизнт		Глубина, см			Содержание, %															Поглощеные основания, мг.-экв/100 г				Насыщенность основаниями, %				рН
					Физ. глина, <0,01 мм	Ил, <0,001 мм		Si02	R203		СаО		МgО		СаС03			Гумус, %		Са		Мg
1		2			3	4		5	6		7		8		9			10		11		12		13				14
Чернозем типичный, Тамбовская область
А	0-10		52,3	26,0			69,4			20,3		2,5				1,6	-		9,6		49,5		5,4		92	6,8
А	40-50		55,4	28,9			68,8			19,5		2,4				1,8	-		7,5		49,0		5,1		94	7,0
АА	60-70		58,1	28,0			68,4			19,5		2,7				1,6	-		5,7		44,8		5,7		99	7,4
АВ	80-90		51,0	28,2			68,1			19,8		2,6				1,7	0,6		4,2		35,2		6,1		100	8,3
ВС	100-110		59,3	28,4			68,1			18,3		2,3				1,6	4,7		2,3		24,0		10,2		100	8,3
Ск	120-130		56,4	28,0			68,5			18,8		2,4				1,9	10,3		1,0		16,4		13,1		100	8,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6. Физические и водно-физические свойства почв

 Водный режим и свойства  почв 

В полугидроморфных микроструктурах почвенного покрова южной лесостепи Тамбовской равнины в качестве фона нередко выступают черноземно-луговые почвы. В отличие от черноземов и лугово-черноземных почв, характеризующихся отсутствием переувлажнения верхней части почвенного профиля в теплый период, для черноземно-луговых почв характерно близкое стояние почвенно-грунтовых вод, особенно в весенний период (20-100 см), и возникновение анаэробных процессов в поверхностном слое. Агрономическая ценность массивов лугово-черноземных и черноземно-луговых почв снижается в зависимости от долевого участия переувлажненных почв мезо- и микропонижений.

Почвы понижений характеризуются  застойно-промывным типом водного режима с разными периодами переувлажнения вплоть до затопления, увеличение продолжительности которого резко негативно отражается на многих свойствах почв.

По днищам крупных микрозападин (глубина от 45 см до 1-1,5 метра), площадью от четверти гектара до гектара залегают черноземно-влажнолуговые выщелоченные почвы, затапливаемые весной талыми водами после снеготаяния. Они характеризуются оглеением всего почвенного профиля -марганцево-железистыми новобразованиями, меньшей мощностью гумусового горизонта по сравнению с черноземно-луговыми почвами. На микросклонах этих микрозападин формируются менее гидроморфные черноземно-луговые грунтовоглееватые выщелоченные почвы, в которых весной почвенно-грунтовые воды могут стоять очень близко (до 10 см), но затоплению они подвергаются значительно реже и длительность его меньше, чем у черноземно-влажнолуговых почв днищ крупных микрозападин. Эти же почвы занимают менее глубокие микрозападины глубиной до 25-45 см. Почвы западин развиваются в условиях застойно-промывного водного режима. Они выщелочены от карбонатов, и не вскипают от соляной кислоты даже в горизонте ВС.

Черноземно-луговые грунтовоглееватые и влажнолуговые ночвы микрозападин являются наиболее неблагоприятными с точки зрения водного режима. Весной в них застаивается вода, которая может стоять до середины лета, как видно из таблицы 1, и вымокают озимые, а после схода воды почвы еще некоторое время (4-7 дней) находятся в переувлажненном состоянии, после чего, достаточно быстро с поверхности пересыхают.

Таким образом:

1)Физические и водно-физические свойства темно-серых лесных и черноземных почв в значительной мере определяются высоким содержанием в них гумуса, мощностью гумусовых горизонтов и хорошей их структурностью.

2)Лучше всего оструктурены выщелоченные черноземы тяжелосуглинистые и глинистые. Оподзоленные черноземы отличаются пониженным содержанием водопрочных агрегатов. Темно-серые почвы, отличаясь большей гумусированностью, имеют и меньшую плотность твердой фазы. Плотность наименьшая у темно-серых благодаря их лучшей оструктуренности и большей гумусированности. Темно-серые почвы благодаря лучшим физическим свойствам характеризуются большей влагоемкостью и большим содержанием доступной для растений влаги.

Таблица 2

Почва	Плотность, г/см3	Плотность твердой фазы, г/ см3	Общая пористость, %
Серые-лесные	1,5 - 1,7	2, 6 - 2,8	40 – 60
Черноземы	1 - 1,5	2,4 - 2,7	50 – 60

 

 

3. Выбор почв под исследуемую культуру и мероприятия по устранению лимитирующих факторов

1. В структуре почвенного  покрова южной лесостепи Тамбовской  равнины на водораздельных пространствах  преобладают луговато- и лугово-черноземные почвы, на наименее дренированных участках луговые почвы. Доля этих почв возрастает в связи с увеличением коэффициента увлажнения и под влиянием антропогенной деятельности.

2. Фоновые лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы водораздельных территорий близки по агрономическим свойствам к типичным черноземам, но отличаются дополнительным поверхностным и грунтовым увлажнением, что определяет более высокую их продуктивность, особенно в засушливые годы.

3. Режим влаги в агроценозах на черноземно-луговых грунтовоглееватых почвах мелких микрозападин и особенно на черноземно-влажнолуговых почвах крупных микрозападин резко ухудшается по сравнению с фоновыми черноземно-луговыми почвами в связи с локальным переувлажнением и застоем талой воды на поверхности.

4. Почвы микропонижений характеризуются переуплотнением, ухудшением режима фосфора, накоплением закисного железа в теплый период вследствие развития анаэробных процессов.

5. Показано резкое снижение урожайности озимой пшеницы на почвах плоских блюдец и полное выпадение растений на почвах глубоких западин. Причина гибели озимых зерновых является вымокание, и оно не связано с накоплением токсичных продуктов анаэробиозиса, так как значительного снижения ОВП в период гибели растений еще не происходит вследствие низких температур.

6. Установлено снижение урожайности яровых культур на почвах микропонижений, обусловленное ухудшением их физических свойств, фосфатного режима, запаздыванием сроков посева.

 

2.7 Воздушные и тепловые свойства и режимы почв

Тепловой режим серых  лесных почв европейской части России в основном благоприятный. Почвы  длительный период (апрель - декабрь) имеют  положительные температуры по всему  профилю. Замерзание их начинается с  декабря, а иногда даже с января и  охватывает слой до глубины 50-70 см. К  началу полевых работ (апрель) почвы  целиком оттаивают. Наиболее глубокое промачивание происходит в период весеннего  снеготаяния. Поэтому глубина промачивания в большей мере зависит от мощности снегового покрова и размеров поверхностного стока талых вод. Расход влаги в районах с пересеченным рельефом за счет поверхностного стока  может достигать 20%. По условиям питательного режима темно-серые лесные почвы  отличаются более высоким природным  плодородием - большими запасами гумуса, азота, фосфора. Содержание общего азота  тесно связано со степенью гумусированности почв и в верхнем горизонте у темно-серых - от 0,2 до 0,4%.

Черноземные почвы благодаря  темной окраске хорошо поглощают  лучистую энергию солнца и длительное время сохраняют тепло.

Для черноземов оподзоленных и выщелоченных характерен периодически промывной водный режим. В нижних горизонтах почвенно-грунтовой толщи  черноземов лесостепи, глубже слоя максимального  промачивания, всегда содержится некоторое  количество доступной влаги, которая  может служить в засушливые годы резервом влажности.

Для повышения эффективного плодородия черноземных почв очень  важно накопление влаги и рациональное ее использование. Поэтому на первое место среди агротехнических приемов должны быть поставлены мероприятия, обеспечивающие сжатые сроки проведения весенних полевых работ и создание наилучшего водного режима. К таким мероприятиям относятся: введение чистых паров, ранняя глубокая зябь, прикатывание и своевременное боронование почвы, обработка поперек склонов, осеннее бороздование и щевелевание полей для поглощения талых вод и предотвращения эрозии. На оподзоленных и выщелоченных черноземных с высокой гидролитической эффективна фосфоритная мука. Навоз оказывает значительное положительное действие на всех черноземах легкого механического состава. Прежде всего вносят под зерновые (гречиха, пшеница, кукуруза)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Заключение:

Обобщая вышеизложенное, можно сделать вывод, что почвы  Тамбовской области обладают достаточно благоприятными тепловыми свойствами. Климат соответствует для хорошего роста озимой пшеницы. Температура воздуха, почвы подходит для формирования данного растения.