Главная закономерность изменения плодородия почв. Закономерности распространения почв — Гипермаркет знаний

Размещено на /

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Чувашский Государственный университет имени И.Н. Ульянова»

Историко-географический факультет

Кафедра природопользования и геоэкологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

Плодородие почвы

Выполнила: Лисова Н.

Проверил: к.г.н. Васюков С.В.

Чебоксары 2010

Введение

1.Гумусность

2. Плодородие почвы

2.1 Виды плодородия почвы

2.2 Факторы, лимитирующие плодородие почвы

2.3 Воспроизводство плодородия почв

2.4 Методики исследования плодородия почв

3. Оценка динамических свойств почв с помощью космических методов

4. Динамика плодородия почв в Чувашии

Заключение

Список используемой литературы

Приложение

Введение

В своей работе я бы хотела рассказать о плодородии почв. Плодородие почвы – это важнейшее свойство почвы, без которого почву можно считать не пригодной и бесполезной. Поэтому я считаю целесообразным рассмотреть более подробно эту тему.

Цель моей работы: определить значение плодородия почвы для растений и для сельского хозяйства.

Изучение видов плодородия почв;

Определение факторов, лимитирующих плодородие;

Роль гумуса для плодородия почв;

Изучение плодородия почв с помощью космических методов;

Изучение динамики свойств Чувашской республики.

С давних времен человек при использовании земли оценивал ее прежде всего с точки зрения способности производить урожай растений. Поэтому понятие плодородие почвы было известно еще до становления почвоведения как науки и выражало наиболее существенное свойство земли как средства производства.

Почвоведение – наука о почвах, их образовании (генезисе), строении, составе и свойствах; о закономерностях их географического распространения; о процессе взаимосвязи с внешней средой, определяющих формирование и развитие главнейшего свойства почв – плодородия; о путях рационального использования почв в сельском и народном хозяйстве и об изменении почвенного покрова в агрикультурных условиях.

Почвоведение как научная дисциплина оформилась в нашей стране в конце 19 столетия благодаря трудам выдающихся русских ученых В.В. Докучаева, П.А. Костычева, Н.М. Сибирцева.

Первое научное определение почвы дал В.В. Докучаев: «Почвой следует называть «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых». Он установил, что все почвы на земной поверхности образуются путем «чрезвычайно сложного взаимодействия местного климата, растительности и животных организмов, состава и строения материнских горных пород, рельефа местности и, наконец, возраста страны». Эти идеи В.В. Докучаева получили дальнейшее развитие в представлениях о почве как о биоминеральной («биокосной») динамической системе, находящейся в постоянном материальном и энергетическом взаимодействии с внешней средой и частично замкнутой через биологический круговорот.

Развитие учения о плодородии почв связано с именем В.Р. Вильямса. Он детально исследовал формирование и развитие плодородия почвы в ходе природного почвообразования, рассмотрел условия проявления плодородия в зависимости от ряда свойств почвы, а также сформулировал основные положения об общих принципах повышения плодородия почв при их использовании в сельскохозяйственном производстве.

1. Гумусность

Важнейшая характеристика почв – содержание в ней гумуса. Гумус- это совокупность органических соединений, находящихся в почве, но не входящих в состав живых организмов или их остатков, сохраняющих анатомическое строение. Гумус составляет 85-90 % органического вещества почвы и является важным критерием при оценке её плодородности. Гумус придает определенные химические и физические свойства почве. В почвенном гумусе аккумулируется энергия, ассимилированная в растениях при фотосинтезе. Гумусовые кислоты, воздействуя на первичные и вторичные минералы почв, вызывают их распад и способствуют образованию органо-минеральных веществ. Благодаря гумусовым соединениям отдельные части почвы склеиваются в структурные агрегаты.

Количество и характер надземных и подземных остатков, направленность гумусообразования и свойства гумусовых веществ в значительной мере зависят от типа растительности и гидротермических условий ее произрастания. Так, наибольшая биомасса характерна для лесной растительности (до 4000-5000 ц/га). В саваннах, степях и кустарничковых тундрах величина находится в пределах 250-260 ц/га. Минимальная общая биомасса отмечается в полярных и тропических пустынях – мене 50 ц/га.

От всего вышесказанного можно сделать небольшой вывод: наибольшая плодородность характерна для лесной зоны, а наименьшая – в полярных и тропических пустынях. плодородие почва гумус

2. Плодородие почвы

Плодородие почвы - способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормальной деятельности. Именно это важнейшее качество почвы, отличающее ее от горной породы, подчеркивал В.Р. Вильямс, определяя почву как «поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений». Понятие почва и ее плодородие неразрывны. Плодородие почвы – результат развития природного почвообразовательного процесса, а при сельскохозяйственном использовании – также процесса окультуривания.

Развитие почв и почвенного покрова, как и формирование их плодородия, тесно связано с конкретным сочетанием природных факторов почвообразования многообразным влиянием человеческого общества, с развитием его производственных сил, экономических и социальных условий.

Особая роль в почвообразовании принадлежит живым организмам, прежде всего зеленым растениям и микроорганизмам. Благодаря их воздействию осуществляется важнейшие процессы превращения горной породы в почву и формирование ее плодородия: концентрация элементов зольного и азотного питания растений, синтез и разрушение органического вещества, взаимодействие продуктов жизнедеятельности растений и микроорганизмов с минеральными соединениями породы и т.п. в познании биологической сущности почвообразования особый вклад внесли В.Р. Вильямс и В.И. Вернадский.

Находясь в состоянии непрерывного обмена веществом и энергией с атмосферой, биосферой, гидросферой и литосферой, почвенный покров выступает как незаменимое условие поддержания между всеми ее сферами сложившегося на Земле равновесия, столь необходимого для развития и существования жизни на нашей планете во всех ее многообразных формах.

Вместе с тем, обладая свойством плодородия, почва выступает как основное средство производства в сельском хозяйстве. Используя почву как средство производства, человек существенно изменяет почвообразование, влияя как непосредственно на свойство почвы, ее режимы и плодородие, так и на природные факторы, определяющие почвообразование. Посадка и вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур изменяют облик естественной растительности; осушение и орошение меняют режим увлажнения и т.п. не менее резкие воздействия на почву вызывают приемы ее обработки, применение удобрений и средств химической мелиорации (известкование, гипсование).

Важное условие плодородия почв – отсутствие в почве избыточного количества легкорастворимых солей, главным образом, хлоридов и сульфатов натрия и отчасти магния, кальция и других катионов.

Для устранения избытка солей применяют промывание почвы и для предупреждения накопления солей – правильный поливной режим, дренаж и др. Плодородие почвы сильно снижается при накоплении в ней вредных химических соединений (закислых соединений железа, подвижных соединений алюминия), накапливающихся обычно в условиях застойного переувлажнения. Регулирование запасов влаги в почве достигается с помощью сыротехнических и гидротехнических мероприятий (зяблевая вспашка, снегозадержания, ранневесеннее борование, междурядная обработка посевов, орошение, осушение и др…).

Наиболее высоким и эффективным плодородием почвы характеризуется почвы, которые наряду с достаточным количеством влаги имеют хорошую аэрацию. А так же при правильном использовании почв их плодородие не только не снижается, но и постоянно увеличивается.

2.1 Виды плодородия почв

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, потенциальное, эффективное и экономическое.

Естественное (природное) плодородие – это плодородие, которым обладает почва (ландшафт) в естественном состоянии. Оно характеризуется продуктивностью естественных фитоценозов.

Искусственное плодородие (естественно-антропогенное, по В.Д. Мухе) – плодородие, которым обладает почва (агроландшафт) в результате хозяйственной деятельности человека. По многим показателям оно наследует естественное. В чистом виде – характерно для тепличных грунтов, рекультивированных (насыпных) почв.

Почва обладает определенными запасами элементов питания (запасной фонд), которые реализуются при создании урожая растений путем частичного его расхода (обменный фонд). Из этого представления вытекает понятие о потенциальном плодородии.

Потенциальное плодородие – способность почв (ландшафтов и агроландшафтов) обеспечивать определенный урожай или продуктивность естественных ценозов. Эта способность не всегда реализуется, что может быть связано с погодными условиями, хозяйственной деятельностью. Характеризуется потенциальное плодородие составом, свойствами и режимами почв. Например, высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые, однако в засушливые годы урожайность культур на черноземах может быть ниже, чем на подзолистых почвах.

Эффективное плодородие – часть потенциального, реализуемая в урожае сельскохозяйственных культур при определенных климатических (погодных) и агротехнических условиях. Эффективное плодородие измеряется урожаем и зависит как от свойств почв, ландшафта, так и от хозяйственной деятельности человека, вида и сорта выращиваемых культур.

Экономическое плодородие – это эффективное плодородие, измеряемое в экономических показателях, учитывающих стоимость урожая и затраты на его получение.

2.2 Факторы, лимитирующие плодородие почвы

К факторам, лимитирующим плодородие почв, относятся показатели состава, свойств и режимов почв, снижающие урожай культурных растений и биопродуктивность естественных фитоценозов. В первом приближении их можно обозначить как отклонения от оптимальных показателей. Степень отклонения характеризует уровень лимитирующего фактора и степень снижения урожая. Теоретической основой исследований факторов, лимитирующих почвенное плодородие, являются законы лимитирующего фактора и совокупного действия и оптимального сочетания факторов жизни растений.

Следует различать общепланетарные лимитирующие факторы, характерные для почв всех природных зон, внутризональные (региональные), характерные для определенных зон и регионов, и местные, характерные для небольших территорий.

К общепланетарным можно отнести: недостаточную обеспеченность элементами питания, повышенную плотность, неудовлетворительную структуру, пониженное содержание легкоразлагаемого органического вещества.

К внутризональным (региональным) – повышенную кислотность, повышенную щелочность, недостаток и избыток влаги, эродированность и дефлированность почв, каменистость, засоленность, солонцеватость и др.

К местным факторам, лимитирующим почвенное плодородие, можно отнести локальное загрязнение почв радионуклидами и тяжелыми металлами, нефтепродуктами, нарушение почвенного покрова горными выработками и др.

Для ряда свойств почв и режимов определены критические уровни показателей, при которых резко ухудшаются другие агрономически важные свойства и режимы почв и резко снижается урожай растений или его качество.

В почвах с низким естественным плодородием выделяют освоенные, окультуренные и культурные разности. Освоенные почвы формируются в условиях низкой агротехники, при нерегулярном внесении невысоких доз органических и минеральных удобрений. Окультуренные и культурные – формируются при высокой агротехнике, регулярном внесении органических и минеральных удобрений и проведении необходимых мелиоративных мероприятий (осушение, орошение, известкование, внесение высоких доз торфа, пескование глинистых почв, глинование – песчаных и др.). в результате мероприятий, направленных на устранение лимитирующих факторов, плодородие окультуренных почв существенно выше по сравнению с освоенными аналогами.

Процесс противоположный окультуриванию предложено называть выпахиванием. Выпахивание – снижение уровня плодородия пахотных почв, ухудшение агрономических свойств (снижение содержания гумуса, обесструктуривание, переуплотнение, почвоутомление) в результате использования их при низком уровне поступления источников гумуса (органических удобрений и послеуборочных остатков) в течение ряда лет. В настоящее время ведутся научные исследования по количественной оценке степени выпаханности. Выпаханными могут быть как освоенные, так и в разной степени окультуренные почвы. В выпаханных почвах наиболее часто проявляется почвоутомление и фитотоксичность почв, резко снижающие урожай растений.

Почвоутомление – многофакторное явление, проявляющееся в агроценозах, особенно в условиях монокультуры. А.М. Гродзинский (1965), В.Т. Лобков (1964) выделяют следующие, наиболее существенные причины почвоутомления:

односторонний вынос питательных элементов, нарушение сбалансированного питания растений;

изменение физико-химических свойств почв, сдвиг pH;

ухудшение структуры и водно-физических свойств почв;

нарушение биологического режима, развитие патогенной микрофлоры (грибков Fusarium, Penicilliumn и др., бактерий Pseudomonas, некоторых актиномицетов);

накопление фитотоксичных веществ (колинов) – производных фенолов, хинонов и нафтизина, обусловливающих токсичность почв;

размножение вредителей и злостных сорняков.

Почвоутомление рассматривается как результат нарушения экологического равновесия в системе почва-растение вследствие одностороннего воздействия на почву культурных растений.

2.3 Воспроизводство плодородия почв

Наряду с понятием «плодородие почвы» в агрономии широко используют термин «окультуривание почвы». Под окультуриванием понимают улучшение природных свойств почвы посредством применения агромелиоративных мероприятий. Наряду с этим выделяют понятие «окультуривание поля», связанное с культуртехническим воздействием на пахотные земли, увеличением размера контуров поля, выравниванием, удалением камней и т.д. с целью создания благоприятных условий для работы сельскохозяйственной техники.

В современном земледелии понятие «окультуривание почвы» применимо к вновь осваиваемым почвам с очень низким естественным плодородием (подзолистые, солонцы и др.), сильносмытым почвам при вовлечении в пахотный слой неплодородного подпахотного горизонта. В этих случаях, по существу, приходится не воспроизводить, а создавать плодородие. Такая же задача возникает при восстановлении почвы в местах горных или торфяных разработок. Поскольку на этих ландшафтах прежде были культурные плодородные почвы, их восстановление называется рекультивацией. По мере приобретения присущих обрабатываемым почвам свойств в последующем осуществляют воспроизводство плодородия окультуренных и рекультивированных почв.

При земледельческом использовании почвы ее плодородие снижается, поскольку для производства растениеводческой продукции расходуются органическое вещество и элементы минерального питания, ухудшаются условия водно-воздушного режима, фитосанитарное состояние, микробиологическая деятельность и т.д. поэтому возникает необходимость управления плодородием почвы в интенсивном земледелии. Оно основано на нормативно-технологической основе. Это означает определение оптимальных параметров показателей плодородия почвы в конкретных условиях производства и технологий воспроизводства оптимальных уровней плодородия.

Воспроизводство плодородия почвы бывает простое и расширенное. Возвращение почвенного плодородия к исходному первоначальному состоянию означает простое воспроизводство. Создание почвенного плодородия выше исходного уровня – это расширенное воспроизводство плодородия. Простое воспроизводство применимо для почв с оптимальным уровнем плодородия. Расширенное воспроизводство реализуется для почв с низким естественным уровнем плодородия, не способным обеспечить достаточную эффективность факторов интенсификации земледелия. Расширенное воспроизводство плодородия дерново-подзолистых почв – обязательное условие расширенного воспроизводства продукции земледелия вообще.

Управление плодородием почвы в современном земледелии должно осуществляться на основе соответствующих моделей. Модель плодородия почвы представляет собой сочетание экспериментально установленных показателей плодородия, находящихся в тесной корреляции с величиной урожая. Модель плодородия разрабатывается для конкретных почвенно-климатических и производственных условий выращивания сельскохозяйственных культур.

Воспроизводство плодородия почвы в современном земледелии осуществляют двумя способами: вещественным и технологическим. Первый предполагает применение удобрений, мелиорантов, пестицидов и т.д., второй – севооборота, промежуточных культур, различных приемов обработки почвы и способов посева и др. эти пути направлены на достижение единой цели, хотя механизм действия их различен.

Вещественные факторы воспроизводства оказывают наиболее сильное и многообразное воздействие на плодородие почвы. Технологическое воздействие не в состоянии компенсировать материальные потери почвенного плодородия; его эффект основан на мобилизации вещественных ресурсов почвы и краткосрочен. В итоге это приводит к снижению постоянных источников почвенного плодородия, хотя и обеспечивает кратковременный успех в повышении урожаев сельскохозяйственных культур.

Естественная основа теории воспроизводства плодородия почвы закон возврата – частное проявление всеобщего закона сохранения вещества и энергии. Воспроизводство плодородия почвы начинают с определения оптимальных параметров модели плодородия. Модели плодородия строго дифференцированы в зависимости от природных условий хозяйства, специализации земледелия, экономического уровня производства.

Экспериментальное обоснование параметров плодородия конкретных земледельческих регионов позволяет дать объективную агрономическую оценку почвы. Это означает, что каждая модель плодородия почвы должна обеспечивать эффективное использование удобрений, специализированных севооборотов, современных ресурсосберегающих технологий обработки почвы, мелиораций, средств защиты растений.

2.4 Методики исследования плодородия почв

Для количественной оценки плодородия почв используют показатели, которые находятся в корреляционной связи с урожаем. Эти показатели объединены в три группы: агрофизические, биологические и агрохимические.

Агрофизические показатели плодородия почв представлены гранулометрическим и минералогическим составом, структурой, плотностью, порозностью, воздухоемкостью и мощностью пахотного слоя. К биологическим показателям относятся содержание, запасы и состав органического вещества почвы, активность почвенной биоты, фитосанитарное состояние почвы. Группу агрохимических показателей плодородия составляют содержание питательных веществ, реакция почвенной среды и поглотительные свойства почвы.

Показатели плодородия в большинстве случаев взаимосвязаны. Одни из них могут быть отнесены к основополагающим, которые определяют состояние всех почвенных процессов. К ним относятся гранулометрический и минералогический составы, органическое вещество и фитосанитарное состояние почвы. Другие показатели плодородия, такие, как активность почвенной биоты, агрофизические и агрохимические, в значительной мере являются производными от вышеназванных.

3. Оценка динамических свойств почв с помощью космических методов

Оценка меняющихся со временем свойств дистанционным методом, представляющая одну из важных задач мониторинга состояния почв, особенно в связи с хозяйственным воздействием, носит пока поисковый, экспериментальный характер. В то же время к настоящему времени выполнен с помощью дистанционных методов не только на качественном, но и на количественном уровне достаточно большой объем исследований таких свойств почв, как содержание гумуса, засоленность, влагосодержание, эродированность, а так же их загрязненность. Эти параметры почв и почвенного покрова отличаются значительным изменением в пространстве и времени и наиболее важны в хозяйственном освоении.

Важнейшая характеристика почв – содержание в ней гумуса. Гумусность определяет плодородие почвы. Неразумное использование пахотных земель, длительная распашка без соблюдения почвоохранных севооборотов, развитие процессов водной и ветровой эрозии приводят к потере гумуса. Поэтому требуется контроль за его содержанием в почве.

Такой контроль наиболее достоверен при использовании непосредственно наблюдений, лабораторных анализов, образцов почв, что возможно лишь для отдельных точек или небольших участков местности. Для мониторинга обширных территорий привлекаются дистанционные методы, используются аэрокосмические снимки. Их применение базируется на изучении спектральной отображательной способности и учете спектральных свойств почв.

Из экспериментальных работ известно, что гумусность почвы связана с ее спектральной яркостью. С увеличением гумуса в почве уменьшается коэффициент спектральной яркости (приложение 1).

4. Динамика плодородия почв в Чувашии

В Чувашской республике впервые крупномасштабное изучение и картографирование почв всех хозяйств республики выполнялось в 1961-1967 гг. почвенной партией Чувашской СХИ под руководством профессора С.И.Андреева. К концу 60-х годов был обобщен материал по оценке состояния плодородия и эродированности почв.

В почвенных обследованиях исключительное внимание уделялось масштабам эрозии почв, как одному из основных ограничивающих факторов в развитии земледелия республики. Оказалось, что наименьшую эродированность имели Красночетайский, Порецкий, Шумерлинский и Алатырский районы. А наибольшие масштабы смыва почв были выявлены в Марпосадском, Чебоксарском, Козловском и Аликовском районах.

А к 1985 году почвенные обследования показывали, что площадь эродированных земель увеличилась. К концу 60-х годов состояние плодородия почв характеризовалось следующими показателями: гумус составлял низкую и очень низкую обеспеченность подвижным фосфором. Наиболее бедны были почвы обменным калием. Около 25% пашни нуждались в известковании. Большие площади кислых почв были распространены на территориях Алатырского, Порецкого, Шумерлинского, Чебоксарского, Марпосадского и Ибресинского районов.

Крупномасштабные обследование почв 1961-1967 гг. показало высокую эродированность земель Чувашии, средний уровень потенциального и низкий уровень эффективного плодородия пашни. Материалы такого изучения состояния почв в последствии оказали большую помощь в совершенствовании и улучшении, как отдельных элементов, так и системы земледелия Чувашской Республики в целом.

Завершение этой большой работы совпало с началом интенсификации земледелия путем химизации, мелиорации и механизации, которая продолжала нарастать до конца 80-х годов. Широкое применение минеральных удобрений, известкования, фософоритования и увеличение использования органических удобрений, оказало существенное влияние на уровень плодородия почвы на всей территории республики. В 80-х годах республика вышла на уровень положительного баланса элементов питания в земледелии. По мере повышения эффективного плодородия почвы за счет факторов интенсификации постепенно увеличивались и урожаи сельскохозяйственных культур.

С 1994 года по известным причинам в стране резко сократилось применение минеральных удобрений, объемов химической мелиорации пашни = известкования, фософоритования и др. мероприятий. Поэтому с этого года сложился устойчивый отрицательный баланс макроэлементов а с 1996 года – органического вещества в почве.

В целом, состояние плодородия почв Чувашии по агрохимическим показателям к концу 20-го столетия можно считать вполне удовлетворительным. Однако в земледелии республики следует учитывать нарастающий отрицательный баланс органического вещества и элементов минерального питания в почве.

Исследования, проведенные в последние 10 лет кафедрами общего земледелия, почвоведения и агрохимии показывают, что среди ограничивающих причин, на первое место выходят агрофизические и биологические показатели плодородия почв: структурность, плотность, водопроницаемость, биологическая активность почвы, мезофауна и др. Поэтому, основным направлением расширенного воспроизводства плодородия почв, наряду с поддержанием агрохимических показателей, следует считать значительное улучшение водно-физических свойств и биологизацию интенсификационных процессов в почве и агроценозах.

Заключение

Итак, мы попытались разобраться в значении плодородия почв в целом, значении для хозяйства, растений и т.д. и т.п.

Как было сказано в главе плодородие почвы, плодородие почвы - способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормальной деятельности. Отсюда следует, что плодородие почвы – важнейшее свойство почвы, без которого невозможно было бы нормальное развитие растений, без плодородия почвы невозможна была бы сельскохозяйственная деятельность, она прямиком действует на развитие сельского хозяйства.

Следовательно, почва является не только предметом приложения человеческого труда, но в известной степени и продуктом этого труда. Таким образом, почвоведение изучает почву как особое природное тело, как средство производства, как предмет приложения и аккумуляции человеческого труда, а также в известной степени как продукт этого труда.

Как основное средство производства в сельском хозяйстве почва характеризуется следующим важными особенностями: незаменимостью, ограниченностью, неперемещаемостью и плодородием. Эти особенности подчеркивают необходимость исключительно бережного отношения к почвенным ресурсам и постоянной заботой о повышении плодородия почв.

Список используемой литературы

Геннадиев, А.Н. География почв с основами почвоведения/А.Н. Геннадиев, М.А. Глазовская – М.: высшая школа, 2008. – 462 с.

Белобров, В.П. География почв с основами почвоведения/В.П. Белобров, И.В. Замотаев, С.В. Овечкин – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 352 с.

Мотузова, Г.В. Соединение микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг/Г.В. Мотузова – М.: Эдиториал УПСС, 1999. – 166 с.

БСЭ, том 20 – гл.редактор А.М. Прохоров – М.: из-во «Советская энциклопедия», 1975. – 608 с.

Плодородие почвы – основа высокоэффективного земледелия (мат-лы межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 100 лет со дня рождения профессора С.И. Андреева, 22-23 июня 2000 г.) – Чебоксары: из-во ЧГСХА, 2000. – 181 с.

Проблемы эволюции почв (материалы IV всероссийской конференции РАН институт хим.-биологич. почвоведения. Докучаевское общество почвоведов. – Пущино, 2003.- 261 с.

Ганжара, Н.Ф. Почвоведение/Н.Ф. Ганжара – М.: Агроконсалт, 2001. – 392 с.

Кауричев, И.С. Почвоведение/И.С. Кауричев, Н.П. Панов, Н.Н. Розов и др. – М.: Агропромиздат, 1989. – 719 с.

Баздырев, Г.И. Земледелие/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др – М.: КолосС, 2004. – 552 с.

Кравцова, В.И. Космические методы исследования почв/В.И. Кравцова – М.: Аспект Пресс, 2005. – 190с.

Приложение 1

Таблица 1. Соотношение между коэффициентом отражения и содержанием гумусов в песчаных почвах Белоруссии (по Зборищуку, 1994 г.)

Размещено наОсновные законы земледелия

Роль гумуса в почвенном плодородии. Существующие методы борьбы с сорняками - агротехнические, механические, биологические. Почвозащитная обработка почвы. Основные законы земледелия. Значение совместного применения органических и минеральных удобрений.

Взаимодействие гумусовых веществ с минеральной частью почвы. Аэробные анаэробные процессы в почве. Их роль в плодородии и жизни растений. Агрономические особенности подзолистых почв и их окультуривание. Использование болот и торфа в сельском хозяйстве.

Характеристика ЗАО Племзавод "Семеновский". Производство и использование органических удобрений. Известкование кислых почв. Натуральная и энергетическая эффективность системы применения удобрений. Применение удобрений при их ограниченном количестве.

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации Донской Государственный Аграрный Университет Кафедра агрохимии, почвохимии и защиты растений.

Чернозем – тип почв, формирующихся под степной и лесостепной растительностью субореального пояса, гипотезы его происхождения. Градация чернозема по типу, мощности и содержанию гумусового слоя. Его свойства, области распространения и применение.

Особенности плодородия почв Башкортостана. Оптимальные параметры состава, свойств земли. Факторы, лимитирующие плодородие грунта. Факторы продуктивности фитоценозов и урожайности сельскохозяйственных культур. Методики исследования плодородия почв.

Сущность мелиорации почв. Задачи мелиоративных работ. Фитомелиорация как комплекс мероприятий по улучшению условий природной среды с помощью культивирования или поддержания естественных растительных сообществ. Фитомелиоративные приемы восстановления почв.

Влияние механического, минералогического и химического состава почвообразующих пород на агрохимические свойства формирующейся почвы. Черноземы лесостепной и степной зоны, их характеристика, использование. Мероприятия по повышению и сохранения плодородия.

Земли сельскохозяйственного назначения. Земля как активное средство производства. Задача землепользователя. Выявление факторов, влияющих на эффективность использования земли и пути ее повышения. Система показателей экономической эффективности.

Земля с ее почвенным покровом, водами и растительностью и ее роль в сельском хозяйстве. Земля как сфера приложения труда и пространственный базис. Управление плодородием - ключ к повышению производительности земли. Искусственное и естественное плодородие.

Описание агропроизводственных свойств Приманычской впадины. Результаты мониторинга реакции почвенной среды района: потери гумуса от эрозионных процессов, ухудшение пищевого режима пашни. Пути повышения производительности земли Ставропольского края.

Важнейшей предпосылкой и естественной основой создания материальных благ являются земельные ресурсы. Роль земли поистине огромна и многообразна. Значение рационального использования земельных ресурсов в экономике сельского хозяйства и страны в целом.

Зональные типы земель - для земледелия, животноводства, лесного хозяйства. Категории пригодности земель. Экономическое плодородие. Капитальные вложения в сельское хозяйство. Себестоимость сельхозпродукции. Понятие, виды структуры по элементам затрат.

Почвообразующие породы. Черноземы лесостепной и степной зон, их характеристика, использование. Меры по повышению и сохранению плодородия. Значение многолетних трав в севооборотах. Характеристика минеральных удобрений. Системы удобрений в севообороте.

Выполнил: Студент 2 курса гр.1493 Ларионов Александр Великий Новгород 2003 год. Министерство Образования Российской Федерации Новгородский Государственный Университет

Академия сельского хозяйства и природных ресурсов Кафедра почвоведения и земледелия КУРСОВАЯ РАБОТА "Почвенный покров части территории совхоза "Ярцево" Любытинского района Новгородской области

Понятие почвы как среды обитания различных микроорганизмов, ее сущность, классификация и свойства. Основные виды, характеристика жизнедеятельности и методы определения состава микроорганизмов почвы, а также их роль в формировании почв и их плодородия.

Главные закономерности географии почв. Образование (генезис) любой почвы есть результат сложного взаимодействия факторов почвообразования. Поскольку в распре делении факторов на земной поверхности наблюдаются определенные закономерности, естественно, они отражаются на распре делении почв. Главные закономерности в географии почв выражаются следующими законами: закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности, закон вертикальной почвенной зональности, закон фациальности почв, закон аналогичных топографических рядов.

Закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности. Сформулирован В.В.Докучаевым. Сущность его заключается в том, что поскольку важнейшие почвообразователи (климат, растительность и животный мир) закономерно изменяются в широтном направлении с севера на юг, то и главные (зональные) типы почв должны последовательно сменять друг друга, располагаясь на земной поверхности широтными полосами (зонами). Этот закон отражал главное положение докучаевского генетического почвоведения о том, что почва как особое природное образование есть следствие определенного сочетания факторов почвообразования, и явился вместе с тем результатом обобщения обширных географических исследований В. В. Докучаева по изучению почв Русской равнины.

Закон широтной почвенной зональности получил отражение в следующих двух главных проявлениях. Первое - в наличии на территории суши земного шара последовательно сменяющих друг друга почвенно-биоклиматических (термических) поясов, характеризующихся сходством природных условий и почвенного покрова, обусловленных общностью радиационных и термических показателей. При движении с севера на юг в пределах Северного полушария выделяют пять поясов: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический и тропический. Аналогичные пояса могут быть выделены в Южном полушарии.

Второе проявление закона горизонтальной почвенной зональности выражается в разделении почвенно-биоклиматических поясов по совокупности условий почвообразования и общим чертам почвенного покрова на почвенные зоны - широтные полосы в связи с закономерной схемой не только термических условий, но и увлажнения и, как следствие, растительности.

Наиболее отчетливо широтные почвенные зоны обособляются на обширных равнинных пространствах внутри континентов (Русская равнина, Западная Сибирь и др.). Так, суббореальный пояс в пределах Центральной Евразии разделяется на следующие зоны: лесостепь (серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы) - степь (черноземы обыкновенные и южные) - сухая степь (каштановые почвы) - полупустыня (бурые полупустынные почвы) - пустыня (серо-бурые пустынные, такыры, такыровидные и пустынные песчаные почвы). На территории материков, прилегающих к океаническим и морским бассейнам, такая последовательность в смене широтных почвенных зон нарушается из-за осложняющего влияния влажных воздушных масс, притекающих с обширных водных пространств, на изменение условий почвообразования (климата, растительности и почв).

Закон вертикальной почвенной зональности . Он гласит, что в условиях горного рельефа происходят закономерные последовательные изменения климата, растительности и почв в связи с изменением абсолютной высоты местности. По мере поднятия от подножия гор к их вершинам понижается температура воздуха в среднем на 0,5 °С на каждые 100 м абсолютных высот, что влечет за собой изменение количества выпадающих осадков и, как следствие, смен растительности и почв. Эти изменения проявляются в образовании вертикальных растительно-климатических и почвенных поясов (вертикальных зон). В общем виде последовательная смена зон аналогична их смене на равнинных пространствах при движении с юга на север .

Такая общая схема последовательной смены вертикальных почвенных зон может осложняться и нарушаться из-за особенностей горного рельефа (резкой смены абсолютных высот, крутизны и экспозиции склонов, типов макрорельефа - плоскогорье, межгорные впадины, разнообразие склонов и т. д.) и частой смены почвообразующих пород.

Конкретный состав почвенных вертикальных зон определяется положением горной страны в системе широтных зон и абсолютными высотами ее рельефа.

Закон фациальности почв . Заключается в том, что почвенный покров в отдельных меридиональных частях термических поясов и зон может заметно изменяться в связи с изменением климата под влиянием термодинамических атмосферных процессов. Эти изменения обусловлены близостью или удаленностью конкретных частей пояса или зоны от морских и океанических бассейнов, а также влиянием горных систем и т. д. Они проявляются в виде повышения или ослабления атмосферного увлажнения и континентальности климата.

Такие изменения сказываются на растительности и проявлении почвообразовательных процессов. Фациальные особенности почвенного покрова часто выражаются в дифференциации почв по температурному режиму (теплые, умеренные, холодные, непромерзающие, промерзающие, длительно промерзающие почвы и т. д.), в появляющихся различиях в строении профиля (мощности гумусовых горизонтов и др.) и свойствах зонального типа или подтипа почв, а иногда и в появлении новых типов в данной фации.

В качестве примера проявления закона фациальности можно привести территорию бореального пояса на Евроазиатском континенте. Здесь при движении с запада на восток более влажные и теплые условия климата постепенно сменяются нарастанием континентальности и холодности в Восточной Европе и далее на Территории Западной и Восточной Сибири. В дальневосточном Приморье вновь господствуют условия влажного океанического климата. В связи с таким изменением гидротермических условий наблюдается последовательная смена дерново-подзолистых умеренно теплых кратковременно промерзающих почв умеренными промерзающими (центр европейской части пояса) и далее умеренно холодными длительно промерзающими (южная часть таежной Сибири), затем появлением специфических типов мерзлотно-таежных (Восточная Сибирь) и буро-таежных почв (Приморье).

Закономерности в географии почв, проявляющиеся в форме законов широтной и вертикальной зональности и закона фациальности почв, являются следствием закономерности изменения биоклиматических условий на обширных территориях в связи с их широтным и меридиональным положением на материках.

Закон аналогичных топографических рядов . Отражает сходную закономерную смену почв по элементам мезо- и микрорельефа во всех зонах. Сущность этого закона заключается в том, что в любой зоне распределение почв на элементах рельефа имеет аналогичный характер: на возвышенных элементах залегают почвы, генетически самостоятельные (автоморфные), которым свойственны вынос подвижных продуктов почвообразования и аккумуляция малоподвижных; на пониженных элементах рельефа (шлейфы склонов, днища низин и западин, приозерные понижения, пойменные террасы и т. д.) расположены генетически подчиненные почвы (полугидроморфные и гидроморфные) с аккумуляцией подвижных продуктов почвообразования, приносимых с поверхностным и внутрипочвенным стоками с водоразделов и склонов; на склоновых элементах рельефа залегают переходные почвы, в которых по мере приближения к отрицательным формам рельефа возрастает аккумуляция подвижных веществ.

Структура почвенного покрова. Для территории любого хозяйства, часто отдельного поля и даже небольшого участка свойственна комбинация нескольких почв.

Вся совокупность почв конкретной территории называется ее почвенным покровом (ПП). Можно говорить о почвенном покрове Земли, отдельных материков, стран, хозяйств, их отдельных земельных участков и т. д.

В своей практической работе агроном всегда имеет дело не с одной какой-то почвой, а со всем их разноообразием, характеризующим почвенный покров конкретной территории. Для рационального использования почвенного покрова той или иной территории важно учитывать не только свойства и уровень плодородия каждой почвы участка, но и знать, сколькими контурами, какого размера и формы представлена каждая почва на этой территории, т. е. какой рисунок ПП образуют все почвы, его составляющие, на сколько близки или различны (контрастны) эти почвы по отношению друг к другу с точки зрения их агрономических качеств, определяющих условия и сроки полевых работ, набор возделываемых культур, применение удобрений и т. д.

Представление об этом дает знание структуры почвенного покрова (СПП). В основе учения о структуре почвенного покрова лежит понятие об элементарном почвенном ареале (ЭПА). Элементарный почвенный ареал - участок территории, занятый одной конкретной почвой самого низкого таксономического уровня (разряда), ограниченный со всех сторон другими ЭПА или непочвенными образованиями (карьером, водоемом и т. д.). Характеристика ЭПА определяется названием почвы, размерами и формой контура, а также расчлененностью его границ По размеру различают мелкоконтурные ЭПА (<1 га), среднеконтурные (1-20 га), крупноконтурные (>20 га).

Элементарные почвенные ареалы, сменяя друг друга, образуют почвенные комбинации (ПК) , которые и характеризуют СПП конкретной территории.

Важнейшими характеристиками ПК являются их компонентный состав, размер входящих в них ЭПА и степень агрономического различия (контрастность) между ними.

Различают шесть (классов) почвенных комбинаций. Чем крупнее в почвенной комбинации площади ЭПА, чем они однороднее по агрономическим свойствам, тем агрономически благоприятнее СПП. И, наоборот, чем больше (контрастнее) в комбинации отличается одна почва от другой, чем меньше площади ЭПА, тем неблагоприятнее СПП в агрономическом отношении. В пятнистостях небольшие размеры ЭПА не играют заметной отрицательной роли, так как составляющие пятнистость почвы близки (неконтрастные) по своим агрономическим свойствам. Различают три группы СПП по их агрономическим качествам: агрономически однородные, агрономически неоднородные совместимые, агрономически неоднородные несовместимые.

Агрономически однородные СПП позволяют на участках (полях севооборотов и т. д.) применять одинаковый комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий, проводить посев и уборку в одни и те же оптимальные сроки и получать близкие урожаи сельскохозяйственных культур. Агрономически однородные СПП всегда можно включать в состав одного поля севооборота. Агрономически однородные СПП представлены пятнистостями, вариациями и ташетами. Например, СПП поля севооборота с комбинацией пятнистостей (мелкоконтурных выделов) черноземов среднемощных и мощных или вариациями дерново-слабо- и среднеподзолистых суглинистых почв.

К агрономически неоднородным совместимым СПП относятся территории, требующие при использовании почв массива небольших различий в системах агротехнических и мелиоративных мероприятий при общей их однотипности. При этом сроки полевых работ на контурах почв данной структуры близки, хотя урожаи могут заметно различаться. Такие СПП можно включать в состав одного поля. При этом необходимо осуществлять приемы выравнивания плодородия почв, составляющих СПП участка. Примером агрономически неоднородных совместимых СПП могут служить комбинации несмытых и слабосмытых почв.

Агрономически несовместимые СПП требуют качественно различных мероприятий, не допускают проведения основных полевых работ в одни и те же сроки. Они, как правило, не включаются в состав одного поля. В ряде случаев они могут быть включены в состав одного поля специализированных севооборотов (кормового, почвозащитного). При этом необходимо учитывать соотношение агрономически несовместимых почв в составе СПП, площади их контуров, характер границ, взаимное расположение и т.д. Как пример агрономической несовместимости СПП можно привести сочетание дерново-подзолистых почв плакоров и пологих склонов с сильнооглеенными почвами ложбин и западин, комбинации не засоленных и сильнозасоленных почв.

Основные закономерности распространения почв

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Основные закономерности распространения почв
Рубрика (тематическая категория)	Образование

Классификация почв

Классификацией почв принято называть объединœение почв в группы по их важнейшим свойствам, происхождению и особенностям плодородия.

В.В. Докучаев и Н.М. Сибирцев утвердили взгляд на почву как на особое природное органо-минœеральное тело, развивающееся в тесном взаимодействии с окружающей средой. Οʜᴎ создали учение о генетических типах почв. Их классификационный подход получил название генетического.

Эколого-генетические классификации почв, в основу которых положено докучаевское учение о генетических типах почв, разрабатывались Докучаевым, Сибирцевым, Афанасьевым, Глинкой, Захаровым. В этих классификациях связь между генетическими типами почв устанавливалась не только по их свойствам, но и по особенностям залегания и географического распространения. Эколого-генетические классификации отражают реальные природные закономерности: свойства почв и связь их с окружающей природной средой. По этой причине они дают ответы на многие вопросы сельскохозяйственной практики и широко используются при качественном учете земельных ресурсов.

Морфогенетические классификации основываются на важнейших свойствах почв, но также включают анализ условий почвообразования.

Принципы построения современной классификации почв Разработка современной классификации почв исходит из следующих базовых принципов.

1. Классификация почв должна опираться на основные свойства и режимы почв и обязательно учитывать процессы, их создающие, и условия почвообразования, т. е. должна быть генетической в широком смысле слова, объединяя экологический, морфологической и эволюционный подходы.

2. Классификация должна строиться исходя из строго научной системы таксономических единиц.

3. В классификации крайне важно учитывать признаки и свойства, приобретенные почвами в результате хозяйственной деятельности.

4. Классификация должна раскрывать производственные особенности почв и способствовать их рациональному использованию в сельском и лесном хозяйстве.

Современные классификации почв по сравнению с прежними более полно учитывают морфологическое и микроморфологическое строение почвенного профиля, состав и свойства почв, главные процессы и режимы почвообразования, а также экологические условия. Принимаются во внимание также качественный состав органического вещества, особенности биологического круговорота веществ, внутрипочвенного выветривания и вопросы энергетики почвообразования. Все это позволяет глубже понять основные генетические особенности почв, дать агрономическую характеристику и провести сравнительную оценку их плодородия (бонитировку).

В руководстве ʼʼКлассификация и диагностика почв СССРʼʼ (1977) дана детальная классификация и диагностика около 80 типов почв страны, исключая почвы Крайнего Севера и мерзлотных областей Сибири. Основные типы почв России (кроме арктических, тундровых и аллювиальных), сгруппированы по зонально-экологическим группам и рядам увлажнения.

Каждая зонально-экологическая группа характеризуется типом растительности (таежно-лесные, лесостепные, степные и т.д.), суммой температур почвы на глубинœе 20 см от поверхности, длительностью замерзания почвы на той же глубинœе в месяцах и коэффициентом увлажнения . Внутри зонально-экологических групп почвы подразделяются по биофизико-химическим свойствам (состав гумуса, реакция почв, карбонатность, солонцеватость, засоление и т.д.), а также по условиям увлажнения (автоморфные, полугидроморфные, гидроморфные).

Основной таксономической единицей современной классификации почв является генетический почвенный тип , установленный еще Докучаевым.

В основу определœения генетического типа почв были положены взгляды Л.И. Прасолова, который считал, что для почвенных типов характерно ʼʼ...единство происхождения, миграции и аккумуляции веществʼʼ. В соответствии с этим к одному генетическому типу относятся почвы, развивающиеся в однотипно-сопряженных биологических, климатических и гидрологических условиях, на определœенной группе почвообразующих пород.

Каждый почвенный тип развивается ʼʼв однотипно-сопряженных биологических, климатических и гидрологических условиях и характеризуется ярким проявлением основного процесса почвообразования при возможном сочетании с другими процессамиʼʼ.

Характерные черты почвенного типа определяются:

Однотипностью поступления органических веществ и процессов их превращения и разложения;

Однотипным комплексом процессов разложения минœеральной массы и синтеза минœеральных и органо-минœеральных новообразований;

Однотипным характером миграции и аккумуляции веществ;

Однотипным строением почвенного профиля;

Однотипной направленностью мероприятий по повышению и поддержанию плодородия почвʼʼ.

Ниже почвенного типа предусматриваются следующие таксономические единицы: подтипы, роды, виды, разновидности и разряды почв. Эту нисходящую ветвь почвенной классификации (ниже почвенного типа) часто называют систематикой почв.

Подтипы почв выделяются в пределах типа, они являются переходными ступенями между типами. При выделœении подтипов учитываются процессы, связанные как с подзональной, так и с фациальной сменой природных условий. Делœение на фациальные подтипы проводится с учетом суммы активных температур почвы (> 10 °С) на глубинœе 20 см и продолжительности периода отрицательных температур почвы на той же глубинœе (в месяцах) (теплые, холодные, глубокопромерзающие и т.д.).

Роды почв выделяются в пределах подтипа, качественные генетические особенности их определяются влиянием комплекса местных условий: составом почвообразующих пород, химизмом грунтовых вод и т.д.

Виды почв выделяются в пределах рода и отличаются по степени развития почвообразовательных процессов (степени подзолистости, засоленности, глубинœе и степени гумусированности и т.д.) и их взаимной сопряженности.

Разновидности почв определяются по гранулометрическому составу верхних почвенных горизонтов и почвообразующих пород.

Разряды почв обуславливаются генетическими свойствами почвообразующих пород (плотные породы, аллювиальные, покровные и т.д.).

Полное название почвы начинается с наименования типа, далее идут подтип, род, вид, разновидность, разряд.

Пример.
Размещено на реф.рф
Чернозем (тип), обыкновенный (подтип), солонцеватый (род), среднегумусный, среднемощный (видовые термины - вид), тяжелосуглинистый (разновидность), на лессовидном тяжелом суглинке (разряд).

Диагностика почв - совокупность признаков почв, по которым они бывают выделœены и отнесены к тому или иному классификационному подразделœению. Для диагностики почв в первую очередь используют признаки, легко устанавливаемые при почвенных обследованиях, морфологическом изучении почвенного профиля и простейшими анализами.

Главные закономерности географии почв. Образование (генезис) любой почвы есть результат сложного взаимодействия факторов почвообразования. Поскольку в распре делœении факторов на земной поверхности наблюдаются определœенные закономерности, естественно, они отражаются на распре делœении почв. Главные закономерности в географии почв выражаются следующими законами: закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности, закон вертикальной почвенной зональности, закон фациальности почв, закон аналогичных топографических рядов.

Закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности. Сформулирован В.В.Докучаевым. Сущность его состоит по сути в том, что поскольку важнейшие почвообразователи (климат, растительность и животный мир) закономерно изменяются в широтном направлении с севера на юг, то и главные (зональные) типы почв должны последовательно сменять друг друга, располагаясь на земной поверхности широтными полосами (зонами). Этот закон отражал главное положение докучаевского генетического почвоведения о том, что почва как особое природное образование есть следствие определœенного сочетания факторов почвообразования, и явился вместе с тем результатом обобщения обширных географических исследований В. В. Докучаева по изучению почв Русской равнины.

Закон широтной почвенной зональности получил отражение в следующих двух главных проявлениях. Первое - в наличии на территории суши земного шара последовательно сменяющих друг друга почвенно-биоклиматических (термических) поясов, характеризующихся сходством природных условий и почвенного покрова, обусловленных общностью радиационных и термических показателœей. При движении с севера на юг в пределах Северного полушария выделяют пять поясов: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический и тропический. Аналогичные пояса бывают выделœены в Южном полушарии.

Второе проявление закона горизонтальной почвенной зональности выражается в разделœении почвенно-биоклиматических поясов по совокупности условий почвообразования и общим чертам почвенного покрова на почвенные зоны - широтные полосы в связи с закономерной схемой не только термических условий, но и увлажнения и, как следствие, растительности.

Наиболее отчетливо широтные почвенные зоны обособляются на обширных равнинных пространствах внутри континœентов (Русская равнина, Западная Сибирь и др.). Так, суббореальный пояс в пределах Центральной Евразии разделяется на следующие зоны: лесостепь (серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы) - степь (черноземы обыкновенные и южные) - сухая степь (каштановые почвы) - полупустыня (бурые полупустынные почвы) - пустыня (серо-бурые пустынные, такыры, такыровидные и пустынные песчаные почвы). На территории материков, прилегающих к океаническим и морским бассейнам, такая последовательность в смене широтных почвенных зон нарушается из-за осложняющего влияния влажных воздушных масс, притекающих с обширных водных пространств, на изменение условий почвообразования (климата͵ растительности и почв).

Закон вертикальной почвенной зональности . Он гласит, что в условиях горного рельефа происходят закономерные последовательные изменения климата͵ растительности и почв в связи с изменением абсолютной высоты местности. По мере поднятия от подножия гор к их вершинам понижается температура воздуха в среднем на 0,5 °С на каждые 100 м абсолютных высот, что влечет за собой изменение количества выпадающих осадков и, как следствие, смен растительности и почв. Эти изменения проявляются в образовании вертикальных растительно-климатических и почвенных поясов (вертикальных зон). В общем виде последовательная смена зон аналогична их смене на равнинных пространствах при движении с юга на север .

Такая общая схема последовательной смены вертикальных почвенных зон может осложняться и нарушаться из-за особенностей горного рельефа (резкой смены абсолютных высот, крутизны и экспозиции склонов, типов макрорельефа - плоскогорье, межгорные впадины, разнообразие склонов и т. д.) и частой смены почвообразующих пород.

Конкретный состав почвенных вертикальных зон определяется положением горной страны в системе широтных зон и абсолютными высотами ее рельефа.

Закон фациальности почв . Заключается в том, что почвенный покров в отдельных меридиональных частях термических поясов и зон может заметно изменяться в связи с изменением климата под влиянием термодинамических атмосферных процессов. Эти изменения обусловлены близостью или удаленностью конкретных частей пояса или зоны от морских и океанических бассейнов, а также влиянием горных систем и т. д. Οʜᴎ проявляются в виде повышения или ослабления атмосферного увлажнения и континœентальности климата.

Такие изменения сказываются на растительности и проявлении почвообразовательных процессов. Фациальные особенности почвенного покрова часто выражаются в дифференциации почв по температурному режиму (теплые, умеренные, холодные, непромерзающие, промерзающие, длительно промерзающие почвы и т. д.), в появляющихся различиях в строении профиля (мощности гумусовых горизонтов и др.) и свойствах зонального типа или подтипа почв, а иногда и в появлении новых типов в данной фации.

В качестве примера проявления закона фациальности можно привести территорию бореального пояса на Евроазиатском континœенте. Здесь при движении с запада на восток более влажные и теплые условия климата постепенно сменяются нарастанием континœентальности и холодности в Восточной Европе и далее на Территории Западной и Восточной Сибири. В дальневосточном Приморье вновь господствуют условия влажного океанического климата. В связи с таким изменением гидротермических условий наблюдается последовательная смена дерново-подзолистых умеренно теплых кратковременно промерзающих почв умеренными промерзающими (центр европейской части пояса) и далее умеренно холодными длительно промерзающими (южная часть таежной Сибири), затем появлением специфических типов мерзлотно-таежных (Восточная Сибирь) и буро-таежных почв (Приморье).

Закономерности в географии почв, проявляющиеся в форме законов широтной и вертикальной зональности и закона фациальности почв, являются следствием закономерности изменения биоклиматических условий на обширных территориях в связи с их широтным и меридиональным положением на материках.

Закон аналогичных топографических рядов . Отражает сходную закономерную смену почв по элементам мезо- и микрорельефа во всœех зонах. Сущность этого закона состоит по сути в том, что в любой зоне распределœение почв на элементах рельефа имеет аналогичный характер: на возвышенных элементах залегают почвы, генетически самостоятельные (автоморфные), которым свойственны вынос подвижных продуктов почвообразования и аккумуляция малоподвижных; на пониженных элементах рельефа (шлейфы склонов, днища низин и западин, приозерные понижения, пойменные террасы и т. д.) расположены генетически подчинœенные почвы (полугидроморфные и гидроморфные) с аккумуляцией подвижных продуктов почвообразования, приносимых с поверхностным и внутрипочвенным стоками с водоразделов и склонов; на склоновых элементах рельефа залегают переходные почвы, в которых по мере приближения к отрицательным формам рельефа возрастает аккумуляция подвижных веществ.

Структура почвенного покрова. Для территории любого хозяйства, часто отдельного поля и даже небольшого участка свойственна комбинация нескольких почв.

Вся совокупность почв конкретной территории принято называть ее почвенным покровом (ПП). Можно говорить о почвенном покрове Земли, отдельных материков, стран, хозяйств, их отдельных земельных участков и т. д.

В своей практической работе агроном всœегда имеет дело не с одной какой-то почвой, а со всœем их разноообразием, характеризующим почвенный покров конкретной территории. Для рационального использования почвенного покрова какой-либо территории важно учитывать не только свойства и уровень плодородия каждой почвы участка, но и знать, сколькими контурами, какого размера и формы представлена каждая почва на этой территории, т. е. какой рисунок ПП образуют всœе почвы, его составляющие, на сколько близки или различны (контрастны) эти почвы по отношению друг к другу с точки зрения их агрономических качеств, определяющих условия и сроки полевых работ, набор возделываемых культур, применение удобрений и т. д.

Представление об этом дает знание структуры почвенного покрова (СПП). В корне учения о структуре почвенного покрова лежит понятие об элементарном почвенном ареале (ЭПА). Элементарный почвенный ареал - участок территории, занятый одной конкретной почвой самого низкого таксономического уровня (разряда), ограниченный со всœех сторон другими ЭПА или непочвенными образованиями (карьером, водоемом и т. д.). Характеристика ЭПА определяется названием почвы, размерами и формой контура, а также расчлененностью его границ По размеру различают мелкоконтурные ЭПА (<1 га), среднеконтурные (1-20 га), крупноконтурные (>20 га).

Элементарные почвенные ареалы, сменяя друг друга, образуют почвенные комбинации (ПК) , которые и характеризуют СПП конкретной территории.

Важнейшими характеристиками ПК являются их компонентный состав, размер входящих в них ЭПА и степень агрономического различия (контрастность) между ними.

Различают шесть (классов) почвенных комбинаций. Чем крупнее в почвенной комбинации площади ЭПА, чем они однороднее по агрономическим свойствам, тем агрономически благоприятнее СПП. И, напротив - чем больше (контрастнее) в комбинации отличается одна почва от другой, чем меньше площади ЭПА, тем неблагоприятнее СПП в агрономическом отношении. В пятнистостях небольшие размеры ЭПА не играют заметной отрицательной роли, так как составляющие пятнистость почвы близки (неконтрастные) по своим агрономическим свойствам. Различают три группы СПП по их агрономическим качествам: агрономически однородные, агрономически неоднородные совместимые, агрономически неоднородные несовместимые.

Агрономически однородные СПП позволяют на участках (полях севооборотов и т. д.) применять одинаковый комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий, проводить посœев и уборку в одни и те же оптимальные сроки и получать близкие урожаи сельскохозяйственных культур.
Размещено на реф.рф
Агрономически однородные СПП всœегда можно включать в состав одного поля севооборота. Агрономически однородные СПП представлены пятнистостями, вариациями и ташетами. К примеру, СПП поля севооборота с комбинацией пятнистостей (мелкоконтурных выделов) черноземов среднемощных и мощных или вариациями дерново-слабо- и среднеподзолистых суглинистых почв.

К агрономически неоднородным совместимым СПП относятся территории, требующие при использовании почв массива небольших различий в системах агротехнических и мелиоративных мероприятий при общей их однотипности. При этом сроки полевых работ на контурах почв данной структуры близки, хотя урожаи могут заметно различаться. Такие СПП можно включать в состав одного поля. При этом крайне важно осуществлять приемы выравнивания плодородия почв, составляющих СПП участка. Примером агрономически неоднородных совместимых СПП могут служить комбинации несмытых и слабосмытых почв.

Агрономически несовместимые СПП требуют качественно различных мероприятий, не допускают проведения базовых полевых работ в одни и те же сроки. Οʜᴎ, как правило, не включаются в состав одного поля. В ряде случаев они бывают включены в состав одного поля специализированных севооборотов (кормового, почвозащитного). При этом крайне важно учитывать соотношение агрономически несовместимых почв в составе СПП, площади их контуров, характер границ, взаимное расположение и т.д. Как пример агрономической несовместимости СПП можно привести сочетание дерново-подзолистых почв плакоров и пологих склонов с сильнооглеенными почвами ложбин и западин, комбинации не засоленных и сильнозасоленных почв.

Основные закономерности распространения почв - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Основные закономерности распространения почв" 2017, 2018.

2, 3

1 Омский государственный технический университет

2 ФГБНУ «Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

3 ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина»

Исследования проводились в длительных стационарных опытах на чернозёмной почве в южной лесостепи Западной Сибири. Установлено, что использование приёмов биологизации (введение в севооборот многолетних бобовых трав (50 % от площади), ежегодное внесение навоза, соломы, в дозе соответствующей урожаю культуры) способствовало увеличению содержания лабильного органического вещества и нитратного азота, запасов продуктивной влаги в почве и более экономному влагопотреблению, что обеспечило повышение продуктивности сельскохозяйственных культур и экологическую безопасность агроценозов. При введении в севооборот бобового компонента (люцерны) сформировался положительный баланс азота в почве с интенсивностью 119 %, доля биологического азота в приходной статье баланса при этом составила в среднем 82 %. В зернопаровом севообороте (пар – пшеница – соя – пшеница – ячмень), к примеру, баланс азота отрицательный (–28 кг/га) с интенсивностью 66 %. Урожайность пшеницы, высеваемой по пласту люцерны, на 22 % выше, в сравнении с урожайностью этой же культуры, высеваемой по чистому пару. Систематическое применение органоминеральной системы удобрений (N15P23 на гектар севооборотной площади в комплексе с соломой) в зернотравяном севообороте стабилизировало содержание гумуса в почве, запасы лабильного органического вещества возросли на 0,27–0,48 т/га в сравнении с неудобренным фоном. Применение биологизированной системы удобрений увеличило запасы продуктивной влаги в почве на 11–13 %, обеспеченность растений нитратным азотом на 18–24 % и численность агрономически полезной микрофлоры на 71 %. Продуктивность зернотравяного севооборота на этом фоне возросла на 32 % в сравнении с вариантом без удобрений, окупаемость минеральных удобрений при этом составила – 18,4 кг зерновых единиц.

плодородие почвы

минеральные и органические удобрения

многолетние бобовые травы

биогенные элементы

биологическая активность почвы

агроценоз

продуктивность

1. Агрохимические методы исследования почв // АН СССР и др. – 5-е изд., доп. и перераб. – М.: Наука, 1975. – 494 с.

2. Большой практикум по микробиологии / Т.Е. Аристовская и др. – М.: Высшая школа, 1962. – 490 с.

3. Воронкова Н.А. Биологические ресурсы и их значение в сохранении почвенного плодородия и повышении продуктивности агроценозов Западной Сибири: монография. Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. – 188 с.

4. Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири. – М.: Наука, 1981. – 266 с.

5. Гамзиков Г.П., Завалин А.А. Проблемы азота в земледелии // Плодородие. – 2006. – № 5. – С. 64.

6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – М.: Агрохимиздат, 1985. – 351 с.

7. Коновалов Н.Д., Коновалов С.Н. Ресурсы биологизации земледелия и их использование // Аграрная наука. – 2000 – № 8. – С. 9–12.

8. Кочергин А.Е. Условия питания зерновых культур азотом, фосфором и калием и применение удобрений на черноземах Западной Сибири: автореф. дис. … д-ра. с.-х. наук: – М., 1965 – 40 с.

9. Шарков И.Н. Влияние пожнивных остатков на состав органического вещества чернозема выщелоченного в лесостепи Западной Сибири / И.Н. Шарков и др. // Почвоведение. – 2014. – № 4. – С. 473.

Решение проблемы повышения урожайности и улучшения качества продукции в лесостепной зоне Западной Сибири неразрывно связано с необходимостью оптимизации питания растений, с помощью применения удобрений, а также с изучением направленности и основных приемов по управлению продукционным процессом в системе «почва - растение - удобрение» .

Научные исследования и практика ведения земледелия свидетельствуют о том, что для повышения продуктивности пашни необходимо расширить круговорот биогенных элементов, улучшить агрофизические и биологические свойства почвы. Это можно сделать на основе высокой культуры земледелия, путём научно обоснованного применения удобрительных средств в севооборотах и комплекса агротехнических мероприятий, направленных на расширенное воспроизводство почвенного плодородия почвы .

Следует отметить, что большую ценность представляют научные результаты, полученные в длительных стационарных полевых опытах, так как информация, полученная в них, позволяет изучить действие и последействие изучаемых факторов на плодородие почвы и на продукционный процесс отдельных культур и севооборотов в целом. Особую актуальность в этой связи приобретают вопросы, связанные с изучением длительного применения минеральных удобрений в комплексе с приёмами биологизации на плодородие почвы, продуктивность сельскохозяйственных культур.

Материалы и методы исследований

Исследования проводились в 2009-2011 гг. на опытном поле лаборатории агрохимии ГНУ СибНИИСХ в южной лесостепной зоне Западной Сибири в стационарных опытах, заложенных на основе шестипольного зернотравяного (1986 г. закладки) и пятипольного зернопарового (1987 г. закладки) севооборотов. Чередование культур в севооборотах: люцерна 3-х лет использования - пшеница - пшеница - овес и пар - пшеница - соя - пшеница - ячмень соответственно. Севообороты развернуты во времени и в пространстве.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый, исходное содержание подвижного фосфора среднее, обменного калия - очень высокое, величина рНсол - 6,7 близкая к нейтральной.

Схемы опытов представлены в табл. 1 и 2. Общая площадь делянок 160-200 м2, учетная 36,0-51,2 м2. Размещение делянок систематическое, повторность вариантов - 4-кратная. В качестве удобрения использовали Naa, АФ и Кх. Фосфорные удобрения вносили весной до посева локально, сеялкой на глубину 6-8 см, аммиачную селитру и хлористый калий - вразброс под предпосевную культивацию. Подстилочный полуперепревший навоз (60 т/га) вносили осенью после уборки замыкающей культуры (овса) один раз за ротацию. Солому зерновых культур измельчали при уборке и оставляли в поле в количестве, соответствующем ее урожаю.

Погодные условия за период исследований были различные. В 2009 году за вегетационный период выпало 404 мм осадков при средней температуре воздуха - 15,9 °С при норме 197 мм и t = 16,2 °С. Прохладная погода и влажные условия года спровоцировали распространение болезней, вторичное отрастание сорной растительности и в целом удлинение вегетационного периода, что отразилось на урожайности с.-х. культур. Вегетационный период 2010 года характеризовался резкими перепадами температур воздуха в сочетании с недобором осадков более чем на 40 %, ГТК составила - 0,55, отмечены явные проявления почвенной засухи. В 2011 году недобор осадков в сочетании с повышенной (на 0,3-1,7 °С выше нормы) температурой воздуха отмечался в первой половине вегетации. В июле - августе увлажнение было более благоприятным (119-121 % осадков при ГТК 1,28-1,44). В итоге за вегетацию количество осадков и температура воздуха были почти близки к норме (203 мм и 16,2 °С).

Во всех полевых опытах применялась традиционная технология возделывания зерновых, кормовых и зернобобовых культур и соответствующая серийная почвообрабатывающая и посевная техника. Высевали районированные сорта сельскохозяйственных культур.

Анализ почвы проводили стандартными агрохимическими методами . Численность микроорганизмов учитывали на твердых питательных средах, согласно общепринятым методикам . Результаты исследований обработаны статистическим методом дисперсионного и корреляционного анализов по Б.А. Доспехову .

Результаты исследований и их обсуждение

В условиях засушливого земледелия оптимизация водного режима представляется весьма сложной проблемой. Поиск путей более полного и рационального использования выпадающих осадков в условиях интенсификации земледелия имеет особую актуальность. В системе севооборотов запасы продуктивной влаги в почве дифференцировались в зависимости не только от предшественников, но и вида и дозы удобрений. Весенние запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы, после люцерны летнего срока распашки, соответствовали хорошей обеспеченности (159 мм) и не уступали черному пару. На фонах длительного применения минеральных удобрений влагонакопление было значительно выше в сравнении с неудобренными вариантами, так как использование удобрений обеспечивает не только получение высоких урожаев, но и дополнительное поступление в почву органического вещества в виде пожнивных остатков, опада, что в свою очередь улучшает физические свойства и водный режим почвы. За счет ежегодного внесения измельченной соломы (в среднем 2,0 т/га севооборотной площади) в севообороте запасы продуктивной влаги в почве увеличивались на 6-12 мм. Наилучшие агрогидрологические условия складывались при органоминеральной системе удобрений, предусматривающей комплексное применение соломы и минеральных удобрений (N10-15P17-23 + солома), влагозапасы при этом увеличиваются на 11-13 % в сравнении с вариантом без удобрений.

В системе зернопарового севооборота длительное применение минеральных удобрений обеспечивает более экономный расход почвенной влаги, коэффициент водопотребления зерновых культур в этих вариантах на 11-17 % ниже, чем в варианте без удобрений (табл. 1).

Использование соломы снижает коэффициент водопотребления сельскохозяйственных культур на 8-11 мм, за счет мульчирующего эффекта и улучшения агрофизических свойств почвы.

Исследования органического вещества почвы показали, что в севообороте, где 50 % площади пашни занимают многолетние бобовые травы, содержание гумуса существенно не изменилось по сравнению с исходным (табл. 2). Действие минеральных удобрений на гумусообразование проявилось, начиная с первой ротации севооборота, прирост новообразованного органического вещества отмечался после каждой ротации и зависел от дозы минеральных удобрений.

Исследованиями установлено, что внесение навоза в зернотравяном севообороте является одним из значимых приёмов увеличения гумуса в почве. После третьей ротации севооборота содержание гумуса в варианте внесения навоза возросло на 0,26 % в сравнении с исходным содержанием. Наибольший прирост гумуса был получен в варианте N15Р23 + навоз, после третьей ротации севооборота содержание гумуса увеличилось в сравнении с исходным на 0,41 %. Действие соломы на гумусовый режим почвы при внесении её в норме, не превышающей 2,0 т/га, несущественно. Применение соломы с минеральными удобрениями существенных изменений в накоплении гумуса в сравнении с вариантами внесения только минеральных удобрений не обеспечивало.

Таблица 1

Влияние минеральных удобрений и соломы на водопотребление культур зернопарового севооборота, мм/т зерна (2009-2011 гг.)

Примечание. *норма соломы - 3,0 т/га.

Таблица 2

Обеспеченность растений доступным азотом на черноземных почвах Западной Сибири оценивается по содержанию нитратного азота в слое 0-40 см . Хорошие условия по обеспеченности растений азотным питанием складывались по предшественнику люцерна, летнего срока распашки. На естественном фоне запасы N-NO3 составили 106-138 кг/га, за счет обогащения почвы биологическим азотом растительных остатков люцерны. При введении в севооборот бобового компонента (50 % люцерны) баланс азота положительный (21 кг/га) с интенсивностью 119 %, при этом в приходной статье баланса доля биологического азота составляет в среднем около 82 % (рис. 1). Тогда как в зернопаровом севообороте складывается отрицательный баланс азота (-28 кг/га) с интенсивностью 66 %.

Лабильное органическое вещество почвы, которое сравнительно легко подвергается деструкции почвенными микроорганизмами, в немалой степени предопределяет питательный режим почвы растений . Количество лабильного органического вещества (мортмассы) в почве после люцерны в варианте без удобрений было на 0,27 т/га или 43 % выше, чем в этом же варианте по чистому пару (табл. 3).

Рис. 1. Баланс (кг/га) и интенсивность баланса (%) азота в зависимости от севооборота

Таблица 3

Запасы мортмассы в слое 0-25 см в зависимости от предшественника и применения удобрений в севооборотах, т/га (2009-2010 гг.)

Доза минеральных удобрений, кг/га		Запасы мортмассы	Прибавка
Зернотравяной севооборот
Без удобрений
Зернопаровой севооборот
Без удобрений

Примечание. С0 - без соломы; С1 - с соломой.

Систематическое применение соломы увеличивает количество легкоразлагаемого органического вещества в почве на 12-22 %. Наибольшие запасы мортмассы (1,25-1,37 т/га) накапливаются при использовании органоминеральной системы удобрений (NP + солома). При этом обеспеченность растений нитратным азотом в этих вариантах увеличилась до 43 %.

Сложившееся плодородие по фосфору в севооборотах является результатом систематического применения фосфорсодержащих удобрений. Следует отметить, что исходное содержание подвижного фосфора (105-123 мг/кг) после трёх ротаций севооборота существенно не изменилось. Из органических удобрений (навоз, солома), применяемых в зернотравяном севообороте, только при систематическом использовании навоза в дозе 10 т/га севооборотной площади отмечался прирост подвижного фосфора 35 мг/кг почвы или 34 % (в среднем). Обеспеченность обменным калием культурных растений после трех ротаций севооборотов была высокой (более 180 мг/кг) и значимых закономерностей в изменении данного биогенного элемента не установлено.

Микробиологический мониторинг состояния почвы свидетельствует, что возделывание люцерны в севообороте интенсифицирует процесс нитрификации, численность нитрифицирующих бактерий в зернотравяном севообороте на 33 % больше, чем в зернопаровом агроценозе. А при систематическом внесении соломы отмечается положительная направленность увеличения численности сапрофитных бактерий (на 18 %), разлагающих органические соединения азота (на МПА), и фосфатмобилизующих бактерий (на 12 %) (табл. 4).

Таблица 4

Влияние длительного применения удобрений на биологическую активность чернозема выщелоченного под пшеницей, слой 0-20 см, (2009-2011 гг.)

Показатель биологической активности почвы
Численность микроорганизмов, КОЕ/г Бактерии на МПА, млн.
Микроорганизмы на КАА, млн
Олигонитрофилы, млн
Фосфатмобилизующие, млн
Целлюлозоразрушающие, тыс.
Нитрификаторы, тыс.
Грибы, тыс.
Общее количество микроорганизмов, млн
Пм (МПА + КАА×МПА/КАА)
Нитрификационная способность, мг/кг

Примечание. С0 - вариант без соломы; С1 - вариант с соломой.

Интенсивность микробиологических процессов в почве значительно возрастает в результате комплексного применения минеральных удобрений и соломы (N15Р23 + С1), при этом увеличивается численность бактерий на МПА на 73 %, олигонитрофилов на 77 %, фосфатмобилизующих бактерий на 78 % и нитрификаторов на 56 % в сравнении с вариантом без удобрений. Коэффициент трансформации органических соединений (Пм) в этом варианте наиболее высокий - 97.

Интегральным показателем эффективности удобрительных средств и приёмов является продуктивность агроценоза. Исследования показали, что включение в севооборот люцерны способствует формированию урожайности пшеницы на уровне - 2,99 т/га зерна, что на 22 % выше, чем возделывание этой же культуры по чистому пару. Систематическое внесение соломы в комплексе с минеральными удобрениями (N15P23 на га/севооборотной площади) обеспечивает продуктивность севооборота на уровне - 2,87 т/га зерн. ед., что на 0,70 т/га или 32 % выше, чем в варианте без удобрений. Окупаемость одного килограмма удобрений составила - 18,4 кг зерна.

Выводы

1. В условиях южной лесостепи Западной Сибири на черноземных почвах включение в севооборот многолетних бобовых трав (люцерны до 50 %) стабилизирует содержание гумуса, повышает запасы мортмассы на 0,48 т/га, содержание нитратного азота, численность агрономически полезной микрофлоры в почве и увеличивает производство зерна более чем на 20 % при одновременном повышении его качества.

2. Длительное применение органоминеральных систем удобрений в севооборотах способствует увеличению запасов продуктивной влаги в почве на 11-13 %, содержанию гумуса на 0,16-0,41 %, лабильного органического вещества на 0,36-0,48 т/га, обеспеченности растений нитратным азотом на 18-24 % и интенсивности биологических процессов в почве.

3. Применение органоминеральных систем удобрений, сочетающих внесение соломы и минеральных удобрений (N15P23), обеспечивает увеличение продуктивности севооборота на 32 % и окупаемости (18,4 кг зер. ед.) минеральных удобрений.

Библиографическая ссылка

Воронкова Н.А., Храмцов И.Ф., Тукмачева Е.В., Комаров С.Г., Дороненко В.Д., Волкова В.А., Цыганова Н.А. ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТИ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ ПРИЁМОВ БИОЛОГИЗАЦИИ И СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 12-2. – С. 297-302;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36303 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»