Материал: Курс лекций (общее) (1)

51

Таблица 9 – Влияние предшественников на водопрочность почвенных агрегатов в посеве озимой пшеницы, %

Наиболее высокая водопрочность почвенных агрегатов наблюдается в фазу колошения озимой пшеницы по предшественнику занятый пар и кукуруза на силос и составляет 76,5 и 73,6 % соответственно. К фазе полной спелости водопрочность по всем предшественникам значительно снижается.

Агрономически ценная структура должна быть пористой. В почвах с хорошей пористостью внутри и между микро- и макроагрегатами хорошо проникает и сохраняется вода. В то же время наиболее крупные межагрегатные поры остаются свободными от водной эрозии и дефляции. Возникновение дефляции вызывается перемещением почвенных частиц и микроагрегатов размером от 0,1 до 0,5 мм. Передвигаясь под влиянием ветра скачкообразно, они передаются и передвигаются воздушным потоком.

Исследования наносов показали, что они состоят из фракции почвы менее 1 мм по диаметру. На этом основании эрозионно устойчивыми считаются частицы и агрегаты больше этого размера. Почва становится устойчивой к ветру, если ее верхний слой содержит таких агрегатов свыше 50% по массе.

Водная эрозия развивается в результате отделения почвенных частиц и их перемещения. Отделение частиц зависит от водопрочности комков.

Еще в 1740 г. английский исследователь Туль изображал корневое питание растений как процесс, аналогичный пастьбе животных. Однако «пастбище» растений располагаться внутри почвы, между комочками. Некапиллярная скважность является той скважностью, где они «пасутся» в поисках пищи. Строение и структура почвы – близкие понятия по своему действию на факторы жизни растений. Агрегатный состав почв определяет в ней скважность, а также различное

52

соотношение капиллярных и некапиллярных пор. В структуре почвы по некапиллярным промежуткам происходит накопление, сохранение и подача воды, циркулирует в ней и воздух. Вода атмосферных осадков по промежуткам между комочками свободно проникает в почву, рассасывается по капиллярам и, насыщая их, проходит в глубокие слои почвы, освобождая промежутки между комочками для воздуха. Вода в комочках сохраняется и передвигается между ними только через точки соприкосновения, достаточно быстро, чтобы питать оплетающие их поры. Распыленная почва не пропускает через себя воду, не накапливает, не сохраняет ее, не создает запасы воды и не обеспечивает ее газом.

Рисунок 6 – Зависимость между строением почвы и физикохимическими процессами.

Общая пористость самая высокая у черноземов. По профилю у них она колеблется от 63 до 58 %. Отличная порозность у агрегатов в горизонте А, она свыше 50 %, в горизонте В – не ниже 46 %. Диапазоны капиллярной пористости колеблются в пределах 20 – 38 %. Объем пор, занятых рыхлосвязанной и прочносвязанной водой, невелик – около 10 %. Поры аэрации 26 – 28 %.

53

Диаметрально противоположными свойствами обладает солонец. Общая пористость в горизонте А превышает 50 %. В иллювиальных горизонтах она снижается до 44 %. Пористость агрегатов неудовлетворительная: она низкая – 29-38 %. В агрегатах отсутствуют поры аэрации. Воздухоносные поры между агрегатами представлены преимущественно трещинами.

Значительный объем пор, занятых прочносвязанной и рыхлосвязанной водой – 16,77 %. С агрономической точки зрения важно, чтобы почвы обладали наименьшей пористостью связанной воды, наибольшей пористостью капиллярного обводнения и одновременно имели пористость аэрации, межагрегатную и агрегатную не менее 20 % от общей.

В создании благоприятных водного и воздушного режимов решающее значение имеет соотношение капиллярной и некапиллярной пористости. Наиболее ярко его роль проявляется при двух крайних положениях: только с капиллярной пористостью и только с некапиллярной. Распыленная и нераспыленная, совершенно плотная глыба, не пропускает дождевую и талую воду. Она или застаивается на поверхности, или стекает по склону. Заполняя небольшой слой почвы, вода распространяется во все стороны, в том числе и к поверхности, что сопровождается быстрым испарением. Почва только с некапиллярной пористостью, представленная крупнозернистым песком, обладает противоположными свойствами: быстро пропускает воду, не задерживая ее из-за отсутствия капилляров, вода не передвигается во все стороны, воздушный режим идеален.

С увеличением размеров агрегатов увеличивается общая и особенно некапиллярная пористость. Почва с агрегатами менее 0,5 мм имеет 44,8 % капиллярных пор и только 2,5 % некапиллярных, а также высокое содержание органического вещества и низкое нитратного азота. С увеличением агрегатов от 0,5 до 1 мм капиллярная и некапиллярная пористости выравниваются, общая пористость 50,0 %. При увеличении агрегатов до 3,0-5,0 мм уменьшается объем твердой фазы, увеличивается общая пористость до 62,6 %. При этом некапиллярная пористость 37,5 %, что на 14,5 % больше объема капиллярной скважности. Рост некапиллярной пористости сопровождается увеличением воздухопроницаемости, что благоприятно

54

влияет на скорость разложения органического вещества и накопление в почве нитратов.

Для полевых культур благоприятным строением пахотного слоя почвы является строение, когда общая пористость в пределах 50-60 % всего объема почвы, в том числе некапиллярная – 26-37,5 % и капиллярная – 24,0-22,5 %. Отношение некапиллярной и капиллярной колеблется от 1:1 до 1,7:1.

По результатам, полученным в многолетнем стационарном опыте СтГАУ (табл. 10), видно, что общая пористость имеет более высокие значения перед севом по мелкой обработке, в слое 0,0-0,1 м соответствует 58,1 %, а затем уменьшается вниз по слоям до 48,3 %. Наименьшее значение капиллярной пористости отмечается перед севом и колеблется в зависимости от способов обработки, затем увеличивается к фазе кущения и снова уменьшается к фазе полной спелости. Отношение капиллярной и некапиллярной пористости находится в допустимых пределах.Наименьшие потери воды от испарения на черноземах наблюдаются при отношении некапиллярной пористости к капиллярной как 1:1,2, при агрегатах 0,5-1 и 1-2 мм в диаметре.

Таблица 10 – Влияние способов основной обработки на общие физические свойства чернозема выщелоченного, %

55

Разные культурные растения предъявляют неодинаковые требования к плотности почвы. Если многолетние травы мирятся со значительной плотностью почвы, то для картофеля и корнеплодов нужны сравнительно рыхлые почвы.

Способы улучшения структуры и строения почвы.

1.Правильный подбор культур в севообороте.

2.Научно обоснованная система обработки почвы.

3.Научно обоснованная система применения минеральных и органических удобрений.

4.Сидеральные удобрения.

Контрольные вопросы:

1.Что такое плодородие почвы?

2.Какие бывают виды плодородия?

3.Какие используются методы для окультуривания почвы?

4.Дайте определение плотности твердой фазы почвы.

5.Дайте определение плотности почвы.

6.Как влияют способы основной обработки почвы на ее плотность?

7.Что такое пластичность, липкость, набухание, усадка, связность и физическая спелость почвы?

8.Назовите факторы улучшения структуры почвы.

9.Раскройте сущность классификации структуры почвы.

10.Дайте определение строению пахотного слоя почвы?

11.Как влияют приемы обработки почвы на общую, капиллярную и некапиллярную пористость?

12.Назовите способы улучшения структуры почвы.

14. Назовите способы улучшения строения почвы.

Рекомендуемая литература:

1.Ресурсосберегающее земледелие Ставрополья / Под ред. профессора Г. Р. Дорожко. – Ставрополь : «Агрус», 2012. – 290 с.

2.Системы земледелия Ставрополья / Под ред. академика РАН и РАСХН А. А. Жученко, члена-корреспондента РАСХН В. И. Трухачева.

– Ставрополь : «Агрус», 2011. – 842 с.

3.Земледелие / Под ред. акад. РАСХН А. И. Пупонина. – М. : «Колос»,

2000. – 550 с.

4.Земледелие Ставрополья / Под ред. проф. Г. Р. Дорожко. – Ставрополь : «Агрус», 2011. – 290 с.