Агропочвоведение. Ответы на экзаменационные вопросы, 2007 год.

сена. К клеверу луговому близки по азотфиксир. способности клевер

ползучий, козлятник восточный, лядвенец рогатый и люпин многолетний -

200-400 кг/га при урожайности 40-80 т/га. Среди однолетних к-р наиб.

азотфиксир. способностью обладает люпин белый , соя, кормовые бобы - до

280 кг/га при урожайности 4,5 т/га. Горох - 50-60 кг/га при урожайности

1,5-1,7 т/га . В последние годы наблюдается широкое распространение

гетеротрофных бактерий-азотфиксаторов в почвах всех природных зон, в

прикорневой сфере и непосредственно на поверхности не бобовых и бобовых

растений, в водоемах и др. Растения стимулируют деятельность диазотрофных

бактерий и определяют суточную и сезонную динамику ассоциативной

озотфиксации.

3. Влияние культур на сложение и структурное состояние почв.

Оно связано как с биологическими особенностями самих растений, так и с

механическим воздействием на почву наборов машин и орудий, отвечающих

технологиям воздействия тех или иных культур. Наиболее благоприятно влияют

на структуру почвы растения с хорошо развитой корневой системой, высокой

продуктивностью и проективным покрытием поверхности, не требующие

обработки почвы в период вегетации - мн. бобовые и злаковые травы или их

смеси. Значительное влияние на почвенную структуру оказывают однолетние

бобово-злаковые травосмеси, но ввиду короткого периода вегетации их эффект

в структурообразовании значительно ниже, чем у многолетних трав. Из

зерновых к-р озимые хлеба обладают наибольшей способностью к образованию

почвенной структуры, т к имеют более продолжительный период вегетации,

более развитую корневую систему и хорошо прикрывают почву осенью и весной

от разрушительного действия атмосферных осадков и талых вод. Пропашные

к-ры в данном отношении имеют низкую оценку. Исключение составляет

кукуруза на силос. От структуры почвы зависят так же доля крупных пор,

водо- и воздухопроницаемость, плотность сложения. Пл-ть сложения пахотного

слоя д-п почвы под раст(оз. рожь, овес, картофель, мн. травы) заметно

меньше, чем без растений.

4. Почвозащитная способность с/х культур.

Она зависит от густоты стояния растений, кол-ва раст. остатков на пов-ти

почвы, которые они оставляют после себя, а также от влияния на структурное

состояние почвы раст. и технологий их возделывания. В данном отношении

растения разделяют на 3 группы: хорошо-, средне- и слабо-защищающие почву.

К 1-ой группе относятся мн. травы, ко 2-ой - зерновые сплошного сева и

однолетн. Травы, к 3-ей - пропашные, технические, овощные к-ры, плодовые и

виноград.

5. Оценка растений по характеру их влияния на водный режим почв.

Различаясь по влагопотреблению, полевые к-ры по-разному влияют на водный

режим почвы и запасы остающейся после них влаги. Растения с глубоко

проникающими корнями (люцерна, сах. свекла, подсолнечник и др.) способны

иссушать почву на большую глубину - до 3-3,5 м. Растения с небольшой

корневой системой (картофель) потребляют влагу в основном из верхнего

полуметрового слоя почвы. После них остается довольно высокий запас влаги

в нижележащих слоях почвы. Еще меньший объем почвы пронизывают своими

корнями лук, огурцы, сельдерей, которые требуют обильного орошения даже в

районах влажного климата. Важное значение имеет и время уборки и соотв.

Период послеуборочного влагонакопления, что учитывается при составлении

севооборотов.

6. Оценка фитомелиоративного влияния растений на почву.

При подборе к-р на солонцеватых, засоленных, переувлажненных, кислых и др.

почвах с неблагоприятными свойствами важно учитывать способность их

активно влиять на мелиоративные процессы. Мелиорация солонцов - растения,

в наибольшей мере способные обогащать почву орг. вещ-ом, кальцием,

повышать концентрацию СО2, благоприятствуя растворению почвенных

карбонатов кальция как за счет прижизненных корневых выделений, так и

разложения обильных растительных остатков(донник). В орошаемых условиях

высокий эффект достигается при агробиологическом методе мелиорации

солонцов, в котором мн. травы используются на фоне плантажной вспашки с

вовлечением в пахотный слой карбоната кальция, растворимость которых

повышается под их влиянием. Для предупреждения засоления почв с близко

залегающими минерализованными грунтовыми водами особенно эффективно

применение люцерны.

7. Оценка культур по влиянию на фитосанитарное состояние почв.

С\\х растения в зависимости от их биологических особенностей и химического

состава оказывают разнообразное влияние на численность и функционирование

вредных организмов в агрофитоценозах. Повторное и бессменное возделывание

приводит к накоплению специфических видов сорняков, болезней и вредителей.

Особую проблему представляет комплекс явлений, связанных с почвоутомлением

в результате накопления в почве фитотоксикантов при повторном возделывании

ряда кукльтур.

15. Оценка целесообразности осушительных мероприятий, методы осушения.

Осушение почв является одним из важных приемов по повышению урожаев с/х

культур в зонах избыточного увлажнения. Общий мелиоративный фонд в районах

достаточного увлажнения России составляет 75,3 млн. га. В ряде областей

избыточного увлажнения почвы составляют 30-40 % общей площади с/х угодий.

Общая площадь осушенных земель в мире составляет более 11 % мировой

площади пашни и многолетних насаждений. Необходимость осушения

определяется избытком воды и близким уровнем грунтовых вод. При этом нормы

и способы осушения зависят от биологических особенностей выращиваемых

культур, свойств почв, геоморфологических и гидрологических особенностей

территории.

С/х культуры выдерживают как определенный уровень грунтовых вод, так и

определенную влажность почв, длительность затопления. Различные с/х

культуры выдерживают и определенный период затопления водой (который также

зависит от температуры и химического состава вод, фазы развития растений).

Так, картофель выдерживает затопление до 6 часов, а бекмания - до 42 дней.

При проведении осушения разработаны сроки отвода избыточных вод из

корнеобитаемого слоя почвы. Отдельные с/х культуры предъявляют и различные

требования к влажности почв, что также является критерием для осушения

почв.

Метод осушения с/х культур - это принцип воздействия на факторы

переувлажнения корнеобитаемого слоя.

Способ осушения - это система технических мероприятий, обеспечивающих

устранение избыточного увлажнения из метода осушения и требований

хозяйственного использования земель.

Способы и предельно допустимые нормы осушения.

Методы осушения зависят от типа питания болот. При атмосферном типе

питания обеспечивают ускоренный поверхностный сток; при грунтовым -

понижение уровня грунтовых вод; при напорном - снижение напора и уровня

напорных вод; при склоновом - перехват потока поверхностных вод; при

намывном - ускорение паводкого стока.

Применяют следующие основные методы осушения (Маслов и др.): при

атмосферном типе питания - устройство открытой системы каналов, закрытых

дрен, кротования, глубокую вспашку и др.; при грунтовом и

грунтово-напорном типе - строительство открытых каналов, закрытых дрен и

разгрузочных скважин, вертикальный дренаж; при склоновом типе -

строительство открытых каналов, противоэрозионные мероприятия на склонах;

при намывном типе - строительство дамб, обвалование, регулирование русел

рек и речного стока.

Нормы и способ осушения зависят и от типов водного питания. Нормы осушения

определяются вводно-физическими свойствами почв. Глубина закладки дрен,

расстояние между дренами и расстояние между открытыми осушителями может

быть определено по гранулометрическому составу почв. На суглинистых

грунтах расстояние между кротовыми дренами принимают около 5 м; на

торфяниках с учетом их осушающего и увлажняющего действия - от 5 м в

хорошо разложившемся торфе и до 10 м - в слаборазложившемся. Расстояние

между щелевыми дренами принимают для полевых и овощных севооборотов на

низинных торфах - 30-40 м; на переходных - 35-25 м; на верховых - 35-30 м;

для луговых и сенокосных угодий, на низинных торфах - 45-35 м; переходных

- 40-30 м; верховых торфах - 30-25 м. Расстояние между дренами для садов

зависит от глубины залегания дрен. Расстояние между дренами для садов

устанавливается, в зависимости от механического состава: супесь и легкий

суглинок - 24 м; средний и тяжелый суглинок - 16-18 м; глина 12-16 м.

Расстояния между дренами зависят также и от уклона поверхности. Глубина

закладки дрен зависит от гранулометрического состава и характера их с/х

использования.

18. Пластичность, физическая спелость почв, удельное сопротивление пахоте.

К физико-механическим свойствам почвы относятся пластичность, липкость,

набухание, усадка, связность, твердость и сопротивление при обработке.

Физико-механические свойства имеют важнейшее значение для оценки

технологических ее свойств, то есть различных условий обработки, работы

посевных и уборочных агрегатов.

Пластичность - способность почвы изменять свою форму под влиянием

какой-либо внешней силы без нарушения сплошности и сохранять приданную

форму после устранения этой силы. Пластичность обусловлена илистой

фракцией и зависит от влажности почвы.

Сухая почва пластичностью не обладает; избыточно увлажненная начинает течь

и также теряет пластичность. В зависимости от влажности почвы разделяют

следующие константы пластичности:

- верхний предел пластичности, или предел текучести, - весовая влажность,

при которой стандартный конус под действием собственной массы (76 г)

погружается в почву на глубину 10 см.;

- нижний предел пластичности, или предел раскатывания, - весовая

влажность, при которой образец почвы можно раскатать в шнур диаметром 3 мм

без образования в нем разрывов.

- число пластичности - разность между показателями верхнего и нижнего

предела пластичности.

Наивысшее число пластичности (больше 17) имеют глинистые почвы;

суглинистые - 7-17; супеси - меньше 7; пески не обладают пластичностью -

число пластичности близко к 0.

Качественный состав илистой фракции существенно влияет на пластичность -

при низком отношении SiO[2]: R[2]O[3] в иле пластичность проявляется в

наибольшей степени. При увеличении содержания обменного натрия

пластичность возрастает, а при насыщении почвы катионами кальция и магния

и увеличении содержания гумуса - снижается.

Физическая спелость - состояние влажности при котором почва хорошо

крошится на комки, не прилипая при этом к орудиям обработки. Зависит от

механического состава, состава обменных катионов, гумусированности почвы.

Удельное сопротивление пахоте - усилие, затраченное на подрезание пласта,

его оборот и трение о рабочую поверхность. Характеризуется сопротивлением

почвы в кг, приходящимся на 1 см^2 поперечного сечения пласта почвы,

поднимаемого плугом. В зависимости от механического состава,

физико-химических свойств почвы, ее влажности и агрохозяйственного

состояния удельное сопротивление колеблется в пределах 0,2-1,2 кг/см^2.

Это важнейшая физико-механическая характеристика почвы. Ее необходимо

учитывать при конструировании плугов, составлении норм выработки

тракторов, при районировании почвообрабатывающих орудий и тракторов.

Удельное сопротивление зависит от типа почвы, механического состава,

характера угодий, влажности почвы.

16. Оценка влагообеспеченности агроландшафтов и почв. Понятие о водном

балансе.

Оценка влагообеспеченности территории.

Существуют разные методы расчета влагообеспеченности. Для общей

характеристики влагообеспеченности территории используют условные

показатели увлажнения, часто называемые индексами, или коэффициентами. В

основе их лежит положение, согласно которому степень увлажнения территории

находится в прямой зависимости от количества осадков и в обратной — от

испаряемости. Испаряемость рассчитывают по температуре, дефициту влажности

воздуха или другим параметрам.

Коэффициент увлажнения, предложенный Г.Н.Высоцким и разработанный

Н.Н.Ивановым,

КУ = P/f

Где P- осадки за год,мм;f- испаряемость за год, определенная по испарению

с поверхности водоемов, мм

Гидротермический коэффициент Г.Т.Селянинова

К=10Р/t

где Р- сумма осадков за период с температ-и более 10^0 C,мм t- сумма

температур за то же время, ^0С.

Сравнительно недавно М.И.Будыко [И] предложил радиационный коэффициент

сухости

К =R/Lr,

R- радиационный баланс, L-скрытая теплота испарения , r-годовое количество

осадков.

В соответствии с коэффициентом Н.Н.Иванова в пределах климатических поясов

выделены зоны по обеспеченности растений влагой (зоны

увлажнения).Избыточно влажная (КУ более 1,33). Осадки превышают

испаряемость не только за год, но и за теплый период. Зона сопряжена с

распространением тундрового, болотного, глееподзо-листого

почвообразования.

Влажная (КУ 1,33—1,00). Годовая сумма осадков превышает испаряемость, но

в основной период вегетации испаряемость выше осадков. Зона охватывает

тайгу и лиственные леса на подзолистых и бурых лесных почвах.

Полувлажная (КУ 1,00—0,77). Соответствует лесостепной зоне на серых

лесных почвах и лесостепных черноземах. Коэффициент увлажнения 1,00

свидетельствует о сбалансированности годовых осадков и испарения.

Полузасушливая (КУ 0,77—0,55). Охватывает типичную степь на обыкновенных

черноземах.

Засушливая (КУ 0,55-0,41). Степь на южных черноземах.

Очень засушливая (КУ 0,44—0,33). Степь на темно-каштановых и каштановых

почвах.

Полусухая (КУ 0,33—0,22). Полупустыня на светло-каштановых почвах.

Сухая (КУ 0,22—0,12). Полупустыня на бурых почвах.

Очень сухая (КУ 0,12). Полупустыня на серо-бурых почвах..

Влагообеспеченность конкретных местообитаний в условиях неоднородного

рельефа связана с неодинаковым расходом влаги на испарение со склонов

разной крутизны и экспозиции, а также перераспределением летних и зимних

осадков. Зимой в пониженных элементах рельефа накапливается снег за счет

сдувания его с возвышенных мест. Наветренные склоны удерживают меньше

снега, а подветренные больше. На наветренных склонах мощность снежного

покрова убывает от подножия к вершине, а на подветренных большие массы

снега скапливаются в верхней части склона.

На южных склонах благодаря большей инсоляции таяние снега весной

происходит более интенсивно, в результате чего существенно увеличивается

сток. На южных склонах впитывается 30— 80 % талых вод, в то время как на

северных — 70—100 % [171].

Поглощение почвой зимних осадков в большой мере зависит от осеннего

насыщения ее влагой.

Основные закономерности перераспределения влаги по элементам мезорельефа

следующие. Влажность почв вогнутых склонов возрастает от вершины к

подошве, на выпуклых склонах, наоборот, понижается к основанию. По мере

удаления от вершины и с нарастанием уклона влажность почвы

выпукло-вогнутых склонов уменьшается, а в нижней части склонов значительно

увеличивается. На отдельных крутых отрезках всех склонов влажность почв

уменьшается.

В сравнимых условиях наиболее увлажнены северные склоны, затем восточные,

западные и южные. Северо-восточные склоны влажнее северо-западных, а

юго-восточные влажнее юго-западных. Максимальные различия в увлажнении

почв проявляются во влажные годы и периоды, минимальные — после засушливых

периодов.

В количественном выражении перераспределение осадков весной и осенью в

зонах избыточно достаточного увлажнения составляет 25—30 % на южных

склонах, 30—40 % на северных и до 100 % у подножий. В слабозасушливых

условиях перераспределение осадков весной равно 15—25 % на южных склонах и

25—30 % на северных [138].

Поскольку перераспределение влаги на рельефе обусловлено в первую очередь

поверхностным стоком и с ним же связано развитие водной эрозии, оценка

стока в зависимости от различных условий имеет чрезвычайно важное

значение. Этот важнейший ландшафтообразующий процесс характеризуется

показателями жидкого, твердого и ионного стока.

В качестве характеристик жидкого стока используют: суммарный объем стока

(в м^3), модуль стока (объем стока в единицу времени с единицы площади

водосбора, выражаемый в л/с с 1 га), коэффициент стока (отношение величины

стока к количеству осадков, выпавших на территории за тот же период

времени, т.е. доля осадков, расходуемая на образование стока).

Величина стока зависит от количества осадков, геологического строения

водосборного бассейна, трещиноватости горных пород, рельефа,

литологического строения почвогрунтов, физических свойств почв,

растительного покрова, особенно залесен-ности. В сложных ландшафтах

Центрально-Черноземной зоны при годовой сумме осадков от 450 до 550 мм

потери влаги из-за поверхностного стока составляют от 40 до 80 мм. Под

влиянием сплошных рубок леса сток ежегодно увеличивается. Концентрация

нитратного азота в реках с бассейнами на сельскохозяйственных территориях

по сравнению с залесенными бассейнами увеличивается с 1—3 до 15—20 мг/л.

Оценка влагообеспеченности почв. Рассматривая критерии оценки почвенной

влаги в отношении доступности растениям, следует указать следующие ее

категории.

1. Недоступная для растений влага (от максимальной гигроскопичности — МГ —

до воды, связанной в кристаллических решетках минералов). Влажность почв,

отвечающая МГ, изменяется от 12—16 % у глинистых почв до 6—12 % у

суглинистых и до 6 % и менее у легких почв.

170

2. Весьма труднодоступная для растений влага. Это часть рых-лосвязанной

воды от максимальной гигроскопичности до влажности завядания,

слабоподвижная, передвигается только в виде пара, частично поглощается

корнями с большой сосущей силой.

3. Условно труднодоступная влага. Находится в пределах между влажностью

завядания и влажностью разрыва капилляров (ВРК). Это категория влажности,

при которой подвешенная влага в процессе своего испарения теряет

способность передвигаться к испаряющей поверхности. Поступает к корням в

форме пара, возможен пленочный механизм передвижения.

4. Среднедоступная влага. Отвечает пределам от влажности разрыва

капилляров до наименьшей (полевой) влагоемкости (НВ), которая представляет

собой наибольшее количество влаги, удерживаемой почвой против сил тяжести.

Последняя изменяется от 10 % у легких почв до 50 % у тяжелых.

Среднедоступная влага обладает подвижностью и поступает к корням растений

по капиллярам и пленкам.

5. Легкодоступная влага. Находится в пределах от наименьшей влагоемкости

до полной влагоемкости, представляет собой наибольшее количество влаги,

которое может содержаться в почве при заполнении всех пор. Эта категория

влаги обладает наибольшей подвижностью, но наличие ее может быть причиной

ухудшения воздушного режима почвы.

Названные категории влаги объединяются в две группы: непродуктивную влагу

(1-я и 2-я категории) и продуктивную (3— 5-я категории), нижним пределом

которой служит влажность завядания. Оптимум влаги для растений лежит выше

влажности разрыва капилляров до наименьшей влагоемкости (3-я и 4-я

категории влаги). Точнее, верхний предел влажности, при котором возникает

переувлажнение, находится в интервале между полной и предельной полевой

влагоемкостью и зависит от условий аэрации. В песчаных и супесчаных почвах

пористость аэрации при НВ чрезмерно высока, в легкос-ых оптимальна, в

средне- и тяжсуг-ых — предельна (6—8 %). В глинистых д.п.п. при НВ

пористость аэрации сильно снижается, соответственно критическая влажность,

отвечающая избыточному увлажнению, находится ниже уровня НВ.

На практике в качестве исходного критерия влагообеспеченности посевов

используют запасы продуктивной влаги в почве. Данная оценка имеет особое

значение перед началом весенних полевых работ, поскольку с ней связаны

прогнозирование урожайности и корректировка технологий возделывания

сельскохозяйственных культур, а также осенью для планирования мероприятий

по накоплению и сохранению влаги. Перед посевом озимых культур важно знать

не только общие запасы продуктивной влаги, но и увлажнение верхнего слоя,

от которого зависит

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10