Физические основы плодородия почвы

Улучшение физических и физико-технологических свойств, разработка мероприятий по их направленному ре­гулированию — необходимое условие для решения про­блемы повышения плодородия почв. Оптимальные показа­тели объемной массы основных типов почв Степи Украи­ны для большинства возделываемых сельскохозяйст­венных культур находятся в следующих пределах: 1,10-1,30 г/см” для легкосуглинистых и 1,20-1,45 г/см3 — для супесчаных почв.

Следует отметить, что нижние пределы оптималь­ной объемной массы почвы необходимы для пропашных культур, особенно корнеплодов. Верхние пределы опти­мальной объемной массы почвы приемлемы для менее требовательных к этому зерновых и других культур. При увеличении объемной массы на 0,01 г/см3 пределы верхней границы оптимального интервала урожайность зерновых культур снижается на 1 ц/га, а картофеля — на 1,5-2 ц/га. Необходимо помнить, что оптимальные показатели водо­проницаемости (по установившейся скорости фильтрации) находятся в пределах 0,7-1,5 мм/мин. Такая водопрони­цаемость почвы вполне достаточна для впитывания естест­венных осадков и подаваемой на поля воды при разных способах полива.

При этом максимальная продуктивность возделы­ваемых культур в контролируемых условиях при опти­мальной объемной массе почвы отмечается при влажности, близкой к наименьшей влагоемкости (НВ). Верхний пре­дел указанного диапазона увлажнения считается оп­тимальным для почв супесчаного механического состава.

Известно, что воздухоемкость, определяющая аэра­цию почвы, концентрацию газов в ней, обычно ха­рактеризуется объемом, занятым воздухом при влажности, равной НВ. Оптимальным в большинстве случаев является объем воздуха в пределах 20-30% от объема почвы. Опти­мальная теплообеспеченность, выраженная суммой актив­ных температур в слое почвы 0-20 см, будет определяться требованием возделываемых культур — от 1100-1600 °С для теплолюбивых культур. Непосредственное влияние на рост и развитие растений, особенно их корневой системы, оказывает твердость почвы. При этом наиболее чувстви­тельны растения к твердости почвы в начальный период развития. Твердость почвы не должна превышать 7-8 кг/см . Наилучшее крошение почвы отмечается при твер­дости почвы в пределах 3-9 кг/см2. Следует отметить, что в Степи Украины оптимизация физических свойств почвы, улучшение её структурного состояния и снижение равно­весной объемной массы могут быть достигнуты за счет внесения органических удобрений, корневых и пожнивных остатков.

Необходимо помнить, что органические удобрения более существенно улучшают физические свойства почв среднего и тяжелого гранулометрического состава, чем легких. С интенсификацией растениеводства в Украине возникла новая проблема — уплотнение почв ходовыми системами сельскохозяйственной техники. При переуп­лотнении на неорошаемых землях возможна потеря спо­собности почв саморегулировать водно-воздушный ре­жим. Под влиянием тяжелой сельскохозяйственной тех­ники уплотняется корнеобитаемый слой почвы на значительную глубину (на черноземах до 60-70 см и бо­лее), а следовательно, уменьшается пористость, водопро­ницаемость почвы, запасы продуктивной влаги и др. При многократных проходах тракторов, особенно колесных, тяжелых, плотность сложения почвы выходит за верхний предел оптимальных параметров (1,3-1,4 г/см ), содер­жание воздуха может снижаться до 15%, а твердость — возрастает до 20 кг/см” и более и др. Причем отрица­тельные изменения могут сохраниться впоследствии, т.к. процесс разуплотнения черноземов при объемных изме­нениях ограничен.

Среди показателей состава и свойств почв Степи Украины — большего внимания заслуживают содержание гумуса, механический состав, физические, физико-хими­ческие свойства и качественный состав. При определении параметров оптимального содержания гумуса в почвах главным критерием служит его уровень, ниже которого оптимизации основных почвенных режимов достичь не­возможно. Следует отметить, что тепловые характеристи­ки почв легкого механического состава улучшаются под влиянием органических удобрений, сидератов, внесения минерального ила из прудов и водоемов, пожнивных и корневых остатков и др., а тяжелых глинистых почв — при их мульчировании, песковании и т.д.

В последние годы все возрастающее значение при­дается токсикозному режиму почв — совокупности про­цессов, обусловливающих накопление веществ в поч­венном растворе на уровнях, выше установленных ПДК, и угнетающе влияющих на растения и полезную почвенную микрофлору. Для детоксизации тяжелых металлов реко­мендуется вносить в почву органические удобрения, каль-цийсодержащие соединения и т.п. Загрязненные почвы с учетом степени загрязнения следует использовать под тех­нические и декоративные культуры. Нельзя выращивать на них овощные культуры и кормовые травы. В Степи Ук­раины также необходимо шире применять фитобиологиче-скую мелиорацию почв с целью более эффективного их использования. Так, на засоленных почвах целесообразно высевать пырей, сорго, сахарную свеклу; на слабо- и среднезасоленных — ячмень, овес, горох, просо, донник, лю­церну.

В Степи Украины более высокую агрономическую ценность имеют тяжелые глинистые почвы. Они обычно хорошо оструктурены, более влагоемки, растения, раз­мещенные на них, лучше противостоят засухе. По данным В.В. Медведева и др. (1991 г.), оптимальные условия для прорастания семян и вегетации зерновых культур соз­даются в посевном слое почвы, когда он состоит из ко­мочков, приблизительно соответствующих размеру семян (пшеницы, ячменя, овса, кукурузы и проса). Следо­вательно, изменяя интенсивность обработки почвы и воз­действуя на ее гранулометрический состав и поступление питательных элементов, можно при обеспеченности расте­ний влагой влиять на их продуктивность.

Представляет интерес отношение растений к гра­нулометрическому составу почв (таблица 25).

25. Отношение растений к почвам различного грануло­метрического состава (по В.В. Медведеву и др., 1991)

 

Почвы

песчаные и супесчаные

средне- и легкосуг­линистые

структурные тяже­лосуглинистые и глинистые

малоструктурные и смытые тяже­лосуглинистые и глинистые

Озимая

Сорго, просо, гречи-

Пшеница, ячмень.

Рис, кукуруза,

рожь,

ха, ячмень, соя,

кукуруза, соя, кориандр,

донник, люцер-

картофель,

подсолнечник.

подсолнечник, фасоль.

на, пыреи,

арахис,

клещевина, фасоль,

клещевина, нут, лук,

люцерна сине-

арбуз,

горох, картофель

сахарная свекла,

гибр

дыня,

конопля

тыква

Как видим, отзывчивость растений на почвы с раз­ным гранулометрическим составом неодинакова. Несмотря на широкий диапазон объемной массы почвы (1,0-1,3 г/см3) для возделывания с.-х. растений, подчеркивают В.В.Медведев и др. (1991 г.), она незначительно отклоня­ется от оптимальных значений во влажный год. Перед посевом в течение вегетации она меньше на 0,05 г/см. В соответствии с этим требуется или прикатывание, или рых­ление.

Оптимальный диапазон рН для нормального роста и развития растения довольно узок и зависит от морфолого-биологических особенностей растений и почвенно-климатических условий (таблица 26).

В условиях Степи Украины устойчивыми к засо­ленности почвы являются сахарная и столовая свекла, яч­мень; среднеустойчивыми — рожь, пшеница, кукуруза, рис, подсолнечник; неустойчивая — фасоль.

26. Отношение с.-х. растений к реакции почвенной среды (Н.С. Авдонин, 1982)

 

С.-х. растение Оптимальный интервал рН С.-х. растение

Оптимальный интервал рН

Озимая пшеница 6,3-7,6 Соя

6,5-7,1

Озимая рожь 5,5-7,5 Фасоль

6,4-7,1

Яровой ячмень 6,8-7,5 Чечевица

5,5-7,2

Яровая пшеница 6,0-7,5 Подсолнечник

6,0-6,8

Овес 5,0-7,7 Сахарная свекла

7,0-7,5

Кукуруза 6,0-7,0 Картофель

5,0-6,5

Просо 5,5-7,5 Конопля

7,1-7.4

Гречиха 4,7-7,5 Лен

5,9-6,5

Горох 6,0-7,0 Люцерна

7,0-8,0

И так как здесь около 40% пашни подвержены эро­зии, то при размещении с.-х. культур на полях и участках необходимо учитывать их реакцию на степень эродиро­ванное™ почвы (таблица 27).

Наиболее перспективно на более смытых почвах высевать многолетние травы, которые снижают урожай­ность, в сравнении с несмытыми почвами, лишь на 25-40%. Очень резко (на 85-90%) на сильносмытых почвах снижается урожайность сахарной свеклы, картофеля, ку­курузы на зерно, подсолнечника. Возможен посев гороха, вики.

27. Влияние степени эродированности почв на урожайность с.-х. культур, % к несмытой почве (по Д.Е. Ванину и др., 1987)

 

Культуры Степень эродированности почвы

слабая

средняя

сильная

Озимая пшеница

85-90

50-60

30-35

Озимая рожь

85-90

55-65

35-40

Яровая пшеница

70-80

40-50

15-20

Яровой ячмень

80-85

45-55

30-40

Овес

80-85

55-60

30-45

Кукуруза на зерно

80-65

60-70

15-25

Горох, вика

85-95

60-70

50-60

Сахарная свекла, картофель

80-90

30-40

10-15

В последние годы широко обсуждаются предложе­ния о необходимости разработки агрофизических моделей плодородия почв для выращивания сельскохозяйственных культур, в которых рассматриваются естественные (равно­весные) и оптимальные параметры регулируемого плодо­родия.

Для некоторых культур естественные агрофизиче­ские параметры почвы совпадают с оптимальными. По­этому при соответствующих окультуренности полей и гра­нулометрическом составе почвы нет необходимости в пол­ном технологическом спектре механических обработок и, возможно, исключение некоторых из них из операционной схемы.

Как видно из таблицы 28, под озимые и яровые зер­новые культуры глубокая обработка почвы не требуется, а под кукурузу и горох — обязательна, причем с осени.

28. Агрофизические модели регулируемого плодородия чернозема обыкновенного для выращивания некоторых сельскохозяйственных культур (по Г.И. Казакову. 199(П

Показатель Слой

почвы,

см

Есте­ствен­ные (равно­весные)

пара­метры

Оптимальные параметры для с. ■х. культур
горох озимая рожь ячмень, яр.

пшени­ца

кукуруза
Объемная

масса,

г/см3

0-7 1,06-1,21 0,98-1,04 0,98-1,04 0,98-1,04 0.98-1,04
7-30 0,9-1,1 1,1-1,3 1,0-1,2 0,9-1,1
Твердость при влажно­сти 0.7 НВ, кг/см2 0-7 10,8-18,3 0,8-1,3 0,8-1,3
7-30 7,0-9,9 12,4-15,7
Общая по­ристость,

%

0-7 54-59 60-63 60-63
7-30 58-62 51-58
Пористость аэрации, % 0-30 не менее

12-15

не менее 12-15 не менее 12-15 не менее 12-15
Коэффици­ент струк­турности 0-30 2,2-2,6 более 2,3 более 2,3 более 2,3 более 2,3
Содержание водопроч­ных агрегатов, % 0-30 55-56 более 45 более 45 более 45 более 45
0-5 0,25-10 0,25-10
Оптималь­ный размер агрегатов почвы, мм 0-10 5-10 5-10
0-30 70-100 более 70 более 70 более 70 более 70
Водопрони­цаемость, мм/ч 0-30 82 74 89 82 74
Наименьшая влагоем-кость, мм 0-100 369 369 369 369 369

Требование растений к состоянию надсеменных и подсеменных слоев почвы, сохранению влаги от испарения определяют глубину и способы мелкой и поверхностной обработок почвы. В этой связи имеют значение размер и соотношение структурных агрегатов, степень крошения, величина объемной массы и твердости поверхностного слоя почвы.

Оптимизация агрофизических условий плодородия — необходимая часть ландшафтного растениеводства.

Важным условием ландшафтизации растениевод­ства является охрана почв и повышение их плодородия.

Г.Л. Тышкевич отмечает, что почва является струк­турно-функциональным биокостным компонентом на­земных экосистем.

Гумус значительно богаче химически связанной энергией, чем сама биомасса. В 1 г гумуса содержится 4,5-5 ккал, в то время как при окислении и сгорании сухой биомассы выделяется всего 2-3 ккал. Тонна гумуса — это 5х 10′ ккал потенциальной энергии, а 1 га плодородного чернозема содержит в гумусе и органических остатках по­рядка 10 ккал. Энергия эта и является основой почвенного плодородия.

Энергетика почв связана не только с поступлением, преобразованием и отдачей солнечной энергии, но и с био­химической аккумуляцией и миграцией веществ, другими формами энерго-массообмена. Примеры энерго-массо-обмена: каждый моль воды «компонентной» влаги, входя­щий в состав живого вещества или в кристаллические ре­шетки (В.Р. Волобуев, 1992), приносит 1542 Дж внутрен­ней энергии (таблица 29).

29. Запасы энергии в гумусе и растительном веществе в призме сечением 1 см, кДж/см

 

Зона, почва

Гумус и слой

Растительное ве­щество

0-20 см

0-100 см

Степь, черноземы

29520

94300

10250

В естественных ландшафтах суммарные затраты энергии па почвообразование в областях умеренного пояса составляют 40-160 кДж/см в год.

Затраты солнечной энергии на почвообразование в природных условиях определяются радиационным ба­лансом, относительным увлажнением (отношение осадков к испаряемости) и биологической активностью био­геоценоза. В агрофитоценозах на этот показатель будут также влиять теплоемкость почвы, ее фактическое ув­лажнение (особенно при орошении) и продуктивность с.-х. посевов.

Из агроэкосистем человеком отчуждается значи­тельная часть биомассы и связанной с ней потенциальной энергии. Вследствие снижаются запасы питательных ве­ществ в почве и уменьшается буферная защитная способ­ность экосистем в холодные и засушливые годы.

Устранение этих отрицательных изменений обычно осуществляется путем возмещения плодородия почвы, раз­личными технологическими приемами, связанными с воз­делыванием с.-х. культур, подбором их видов, сортов и гиб­ридов. Несомненное значение в этой связи приобретает аг­роклиматическое районирование — деление региона на районы по признаку сходства и различия их экологических факторов, необходимых для жизни растений. Совокуп­ность агроклиматических факторов, создающих условия для формирования продуктивности с.-х. культур, составля­ет агроклиматические ресурсы данного региона.

Экологически важны показатели теплопоглотительной способности, теплоемкости и теплопроводности почв. Теплопоглотительная способность — способность почвы поглощать лучистую энергию солнца. Она характеризуется величиной Альбедо (А). Альбедо — количество коротко­волновой солнечной радиации, отраженное поверхностью почвы и выраженное в процентах от общей солнечной радиации, достигающей поверхности почвы. Чем меньше альбедо, тем больше поглощает почва солнечной радиа­ции. Альбедо зависит от цвета, влажности, структурного состояния, выравненное™ поверхности почвы и расти­тельного покрова (таблица 30).

30. Альбедо различных почв и растительных покровов (А.В. Чудновский, 1959)

Объект исследования

А,%

Объект исследования

А,%

Чернозем сухой

14

Пшеница озимая 16-23   |
| Чернозем влажный

8

Травы зеленые

26

Глина сухая

23

Травы сухие

19

| Глина влажная

16

Хлопчатник

20-22

Песок белый и желтый

34-40

Картофель

19

Рис

12

Темные, богатые гумусом почвы поглощают боль­ше солнечной радиации, чем светлоокрашенные и влаж­ные, по сравнению с сухими.

Известно, что теплопроводность минеральной части почвы в среднем в 100 раз больше, чем воздуха, и в 28 раз — чем воды. Следовательно, чем влажнее почва, тем больше ее теплопроводность, а чем рыхлее — тем меньше. Летом при просыхании верхнего слоя почвы его теплопроводность снижается, а значит, и уменьшается передача тепла из верх­него слоя в нижние.

При накапливании влаги в почве в осеннее время в ней создаются запасы тепла, предохраняющие всходы озимых посевов от вымерзания при возможных ранних за­морозках. Солнечная радиация представляет собой элек­тромагнитное излучение в широком диапазоне волн, со­ставляющих непрерывный спектр от длинноволновых ин­фракрасных лучей до коротковолновых ультрафиолетовых.

Спектральная область поглощения радиации ли­стьями растений включает ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи.

Как отмечает Г.Л. Тышкевич, максимально воз­можная эффективность использования радиации видимого спектра (в пределах длин волн 380-710 нм) составляет примерно 22%. В среднем растение поглощает 80-85% фо-тосинтетически активных лучей солнечного спектра и 25% энергии инфракрасных лучей, что составляет около 55% от энергии общей радиации. На фотосинтез расходуется 1,5-25% поглощенной энергии, остальная идет на испарение воды, повышение температуры листьев и рассеивается в пространстве.

Соотношение между поглощенной и фиксирован­ной энергией определяет так называемую эффективность фотосинтеза, которая для красного излучения находится в пределах до 28%, синего света — 16%.

Мощность потока солнечной радиации в Между­народной системе единиц СИ выражается в ваттах на 1м2 (Вт/м ). Поток радиации, составляющий 1 кал/см мин, ра­вен 698 Вт/м2).

Используемая в фотосинтезе часть спектра сол­нечной радиации называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР). По данным А.Г. Дояренко, у боль­шинства с.-х. растений КПД использования ФАР равен 2-2,5%. Например: у свеклы — 1,91; картофеля — 2,38; ржи — 2,42; пшеницы — 2,68; овса — 2,74. Средняя эф­фективность использования ФАР растениями на земном шаре равна 0,2%. Исследованиями А.А. Ничипоровича установлены объективные оценки продуктивности рас­тений в посевах. Если в их органической массе запасено 0,5-1% энергии солнечного света, последует низкий урожай; 1-2% — средний; 2% — хороший; 3-4% — вы­сокий; 4-5% — очень высокий.

Теоретически коэффициент полезного использова­ния света растениями возможно поднять до 6-8 и даже 10%.

Известно, что индекс листовой поверхности выража­ется отношением площади ассимилирующих органов к еди­нице поверхности почвы. Величина ассимилирующей по­верхности с учетом ее функционирования — это произведе­ние от умножения индекса листовой поверхности на промежуток времени. А фотосинтетический потенциал рас­тения — это площадь ассимилирующей поверхности (м2) одного растения за определенный промежуток вегетацион­ного периода (1 м за 24 ч).

Ассимилирующая поверхность растений должна полностью покрывать почву в течение всего периода веге­тации. Под полным покрытием понимают такую густоту стояния растений, при которой на поверхность почвы попа­дает менее 5% радиации, приходящейся на посев. Однако большинство посевов в начале вегетации, а зерновые и по­сле цветения, не создают этого покрытия. К тому же пашня на неорошаемых землях существенный отрезок времени не занята растениями, так же, как и пар.

При посеве растений длинного дня рядками с севера на юг, а короткого дня (кукуруза, подсолнечник и др.) — с востока на запад растения лучше развиваются и дают бо­лее высокий урожай.

В настоящее время появилась возможность влиять на интенсивность транспирации растений. Так, обработка с.-х. культур цитокининами способствует открыванию устьиц и увеличению транспирации, а применение абсци-зовой кислоты вызывает обратный эффект.

Созданы препараты, усиливающие в растениях ин­тенсивность фотосинтеза. Получена фоторедуцирующая пленка, с помощью которой можно изменять спектр про­пускаемого света и, следовательно, воздействовать на фотосинтез, повышать урожайность с.-х. культур. Выпускается такая пленка на Уфимском заводе синтетического спирта.

Возникающий при неравномерном нагревании раз­личных участков поверхности перенос объемов воздуха по вертикали определяет тепловую конвекцию. Особенности изменения температуры воздуха определяются его экстре­мумами, т.е. наибольшими и наименьшими значениями температуры. Разность между этими значениями называют амплитудой хода температуры воздуха. Имеются два типа распределения температуры по вертикали и приземном слое атмосферы. Тип, при котором температура поверхно­сти почвы наибольшая, а от поверхности она понижается как вверх, так и вниз, называется инфляционным. Обрат­ное распределение температуры называют радиационным типом излучения.

Инфляционный тип наблюдается днем, когда по­верхность почвы нагревается прямой солнечной радиаци­ей. А радиационный тип отмечается обычно ночью, когда поверхность и прилегающие к ней слои воздуха охлажда­ются в результате эффективного излучения.

Перенос тепла потоками длинноволновой радиации деятельной поверхности и атмосферы характеризует ра­диационную теплопроводность. Действия этих потоков в нижних слоях атмосферы проявляются преимущественно ночью, когда солнечная радиация не поступает, турбу­лентность ослаблена, а тепловая конвекция отсутствует.

Непосредственной причиной возникновения ветра является различие атмосферного давления в разных точках земной поверхности, создающее горизонтальный бариче­ский градиент. При этом движение происходит не по пря­мой (от высокого давления к низкому), а по более сложной траектории, обусловленной взаимодействием силы гради­ента, с отклоняющей силой вращения Земли, центробеж­ной силой и силой трения.

Исследования Н.С. Нестерова показали, что если скорость ветра открытого места принять за 100, то при приближении к лесу на расстояние ПО м она составит 10%, 76 м — 84%, 30 м — 98%. Скорость ветра на рас­стоянии 50-кратной высоты вновь возрастает.

Атмосфере свойственен высокий электрический по­тенциал (до 130 В на высоте 1 м в равнинных условиях), а также содержание положительных и отрицательных заря­дов — аэроионов.

Известно, что атмосферное электричество оказыва­ет влияние на жизнь с.-х. растений. При увеличении разно­сти потенциалов между растениями и атмосферой усили­вается процесс поглощения ими элементов питания из почвы и углекислого газа из воздуха.

При увеличении потенциалов на 90 В урожайность овса повышается на 51%, ячменя — на 42%, зеленой массы кукурузы — на 35%.

Определенным образом сформированная крона де­ревьев обеспечивает не только наиболее полное использо­вание солнечной энергии, но и хорошее взаимодействие растения с аэроинами атмосферного электричества.

Больше того, доказана возможность подачи поло­жительных зарядов на капли воды при дождевании.

Содержание водяного пара в воздухе у земной по­верхности колеблется от тысячных долей процента до 4% объема. Содержание водяного пара в атмосфере называют относительной влажностью воздуха, который оказывает, особенно в засушливых условиях, весьма существенное воздействие на урожайность с.-х. культур.

Относительная влажность воздуха в лесу и лесопо­лосах на 10-14% выше в сравнении с обычными участками. В посевах высокостебельных культур (кукуруза, сорго, под­солнечник) относительная влажность воздуха в ясные, ти­хие дни может быть на 20-30% выше, чем над оголенной НОЧНОЙ, И таких посевах наибольшая относительная влаж-Н0( п. наблюдается у поверхности почвы, затененной рас­тениями, а наименьшая — в верхнем ярусе листьев.

При наличии лесных полос почва в поле насыщается влагой в 1,5-2 раза глубже, чем на незащищенных участках. В Степи Украины система полезащитных лесных полос, тем бо­лее по контурам, вместе с другими защитными насаждениями, обеспечивают усиление малого круговорота влаги (осадки-почва-растения-атмосфера-осадки) и дополнительное его по­вторение, что равносильно увлажнению погоды. Поверхност­ный сток с безлесных площадей достигает до 70% возможных запасов воды; в лесу и лесополосах — около 5-7%.

Как отмечают Д.Е. Ванин и др. размещение лесопо­лос в районах проявления эрозии и дефляции регламенти­руется крутизной склона. Поэтому лесные полосы на скло­нах крутизной до 2° рекомендуется размещать поперек на­правления господствующих ветров, а при большей кру­тизне — поперек склона.

Реальная дальность ветроломного влияния лесополос при оптимальном их размещении относительно на­правления преобладающих ветров достигает величины до 25 средних высот насаждений. При отклонении лесополосы от оптимального положения на 45° и даже более дальность их действия уменьшается до 15 и даже до 12 высот.

Отклонение же водорегулирующей полосы от гори­зонтали резко ухудшает поступление в нее вод поверхно­стного стока, приводит к его концентрации и сбросу вдоль верхних опушек, что усиливает смыв и эрозию почвы. На особо сложных по рельефу (гофрированных) участках с интенсивным оврагообразованием рекомендуется сочетать контурно-полосную и контурно-мелиоративную организа­цию территории и другие мероприятия.

В Степи Украины, при помощи 3-5-рядных лесо­полос можно уменьшить скорость ветра в среднем на 24%, а иногда и на 30-40%. Лесополосы регулируют температу­ру приземного слоя воздуха, уменьшая ее летом и повышая зимой на 1-6 °С; увеличивают влажность воздуха на 3-5 и даже 15%; уменьшают испарение влаги с поверхности поч­вы и растениями на 17-30%, а расход воды на физиологи­ческий процесс ее испарения растениями — на 14%.

В осенне-зимний период глубина промерзания поч­вы уменьшается в 2-3 раза, задерживается снеготаяние на 10-12 дней, возрастает накопление влаги до 800-900 т/га.

Лесополоса высотой 10 м защищает 25-30 га пашни и обеспечивает прибавку урожая зерновых на 4 ц/га и более.

Известно, что лесные полосы Каменной Степи уже при 3% лесистости повышают урожайность с.-х. культур на 20-50%.

В Степи Украины необходимо внедрять систему облесения на расстоянии, равном 30-40 высотам деревьев (на обыкновенных черноземах — через 450-500 м, темно-каштановых почвах — 300-400 м).

Облесенность степной зоны Украины составляет всего 2-3%. Наилучшие же почвозащитные и климати­ческие свойства территории создаются, когда лесами и лесными насаждениями занято 30-40% площади.

Принципиально важное значение для ландшафтного растениеводства в Украине имеет поддержание требуемого сложения почв. Доказательно, что оптимальная величина объемной массы почвы для большинства с.-х. культур со­ставляет 1,1-1,3 г/см3 Допустимая норма давления на поч­ву ограничена 0,7-0,8 кг/см2. Отечественные тракторы и комбайны превышают эту норму. Площадь и степень уп­лотнения почвы зависит от массы машины или агрегата и числа проходов (особенно колесных тракторов): от 20% — при 1-кратном до 75% — при 6-кратном проходе.

Многократное уплотнение почвы имеет накопи­тельный характер и приводит обычно к возрастающим отрицательным воздействиям на возделываемое растение. При последовательном уплотнении почвы, т.е. уменьше­ние ее объема, увеличивается доля твердой фазы. При объ­емной массе почвы 1,5-1,6 г/см количество доступной вла­ги снижается до 5-10% от ее объема.

Повышенная объемная масса почвы ухудшает вод­ный, воздушный и пищевой режим, способствует увели­чению поверхностного стока и эрозии, затрудняет про­никновение в глубь корневой системы с.-х. растений, от­рицательно сказывается на газообмене почвы и ее био­логической активности.

Возрастает значение биологических факторов в со­вершенствовании культурных растений, повышении их ге­нетического потенциала создании оптимальных условий для его реализации.

Интенсификация растениеводства способствовала значительному увеличению сельскохозяйственной про­дукции, но вместе с тем привела к резкому усилению нега­тивных процессов: деградации почв, загрязнению среды, снижению качества продукции и т.д.

Ландшафтизация растениеводства будет способство­вать выходу сельского хозяйства из экологического кризиса. Почвенный покров, по определению В.В. Докучаева — зер­кало ландшафта. Поэтому основой ландшафтного расте­ниеводства является масса и качество гумуса почв (т/га). Функции гумуса в растениеводстве фундаментальны, и увеличение содержания его в почвах, или на первых порах хотя бы обеспечение приходно-расходного баланса — важ­нейший экологический стабилизирующий фактор.

Большое значение приобретает изучение природного энергетического потенциала и стабилизационных возмож­ностей ландшафтных ячеек, оптимизации их структуры, степени устойчивости к антропогенному воздействию для учета в проектных работах.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: