Материал: Курс лекций (общее) (1)

56

Лекция 4. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

План:

1.Органическое вещество почвы.

2.Почвенная биота.

3.Зависимость плодородия от фитосанитарного состояния почвы.

1. Органическое вещество почвы

Для жизни растений требуются пять факторов: тепло, свет, вода, пища и воздух. Поэтому главным качеством почвы является ее способность удовлетворять потребности растений в воде, пище, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной средой для нормального роста и развития. Плодородие почвы формируется как в результате развития естественного почвообразовательного процесса, так и в результате сельскохозяйственного использования.

Различают факторы и условия почвенного плодородия. К первым относятся биологические, водные, воздушные, тепловые и пищевые режимы – необходимые земные факторы жизни и роста растений. Ко вторым – совокупность физических, физико-химических свойств и режимов почв, взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами.Уровень плодородия зависит от конкретных показателей физико-химических, биохимических, температурных, водно-воздушных, солевых и окислительновосстановительных почвенных режимов. В свою очередь, режимы определяются климатическими условиями, агрофизическими свойствами почв, их гранулометрическим, минералогическим и химическим составом, потенциальным запасом элементов питания, содержанием, составом и запасом гумуса, интенсивностью микробиологических процессов, реакцией и другими физикохимическими свойствами.

Показатели свойств и режимов изменяются во времени и зависят от сезонных циклов, почвообразования, приемов воздействия на почву и

57

длительности ее сельскохозяйственного использования.Плодородие почв учитывают при проектировании севооборотов, планировании системы обработки почвы, системы удобрений и разработке систем земледелия.

Почва и растение – единое целое. Несмотря на первичность по отношению к урожаю, почва в значительной мере «обязана» растению. Функция почвы – обеспечение растения водой, азотом и зольными элементами, кислородом и углекислым газом. В результате жизнедеятельности растений и животных происходит накопление органических остатков и гумуса, элементов минерального питания и органоминеральных соединений. Вместе с эволюцией растительного мира развивается и усложняется почвообразовательный процесс, и почва постепенно, но неуклонно повышает свое плодородие. Экологические системы выработали способность к саморегуляции и самовоспроизводству.

Впротивоположность естественным устойчивым многовидовым растительным сообществам на пашне выращивают одновидовые или многовидовые сообщества культурных растений. Время взаимодействия растений с почвой резко сокращается. В результате снижается устойчивость и продуктивность биологического круговорота. На пахотных почвах 50-60 % органического вещества отчуждается с урожаем безвозвратно. Источником органического вещества являются послеуборочные остатки растений, а также вносимые в почву органические удобрения.

Винтенсивном земледелии особенно велико агрономическое значение растительных остатков. Они ежегодно удобряют почву после уборки урожая, в то время как органические удобрения вносятся в почву периодически. На их внесение требуются дополнительные затраты. Растительные остатки распределяются в почве равномерно, в них содержатся макро- и микроэлементы, необходимые растениям и животным.

Органическое вещество почвы образуется из отмирающих остатков растений, микроорганизмов, почвенных животных и продуктов их жизнедеятельности. Первичное вещество подвергается сложным превращениям, включающим процессы разложения, вторичного синтеза и гумификации. На пахотных почвах с отчуждением

58

большой части урожаев полевых культур источником органического вещества служат надземные и корневые остатки растений, а также вносимые в почву органические удобрения.

Агрономическое значение растительных остатков в интенсивном земледелии велико: во-первых – они удобряют почву; во-вторых – не требуются дополнительных затрат на их внесение; в-третьих – растительные остатки распределяются в почве равномерно; в – четвертых – в них содержатся все микро- и макроэлементы, необходимые растениям.

По количеству органического вещества, оставляемого после уборки, основные полевые культуры можно разделить на три группы.

Первая – многолетние бобовые и злаковые травы. Бобовые фиксируют азот воздуха (15-20 т. органического вещества на 1 га). Вторая-зерновые и зернобобовые озимые культуры сплошного сева. (6- 8 т органического вещества на 1 га). Третья – пропашные культуры, они оставляют наименьшее количество органического вещества (1-3 т).

Растительные остатки разделяют на три группы: пожнивные остатки растений, листостебельные и корневые.

Корнепад. У озимой пшеницы 124-480 кг/га, овса – 337-620 кг/га. Запасы гумуса за счет этого пополняются на 130-230 кг/га. К этому добавляются и корневые выделения растений. Пожнивные остатки включают стерню злаков, листья, части стеблей, корневые шейки растений люцерны и все другие надземные части, которые остаются в поле после уборки урожая. Корневые остатки растений представлены корнями, корневищами, сохранившимися живыми или отмершими к моменту уборки. Корни растений, разветвляясь, контактируют с почвенными частицами и равномерно распределяются, образуют структурные агрегаты и формируют органическое вещество.

Полевые растения развивают различную корневую систему по массе. По глубине проникновения, по-разному влияют на плодородие почвы.

По количеству корней и пожнивных остатков основные полевые культуры существенно различаются (табл. 11).

59

Таблица 11 – Количество послеуборочных растительных остатков, т/га

В полях севооборота количество органических остатков колеблется от 2,63 до 16,3 т/га. Максимум отмечается после многолетних трав, особенно после люцерны. Наименьшее количество органического вещества остается в почве после гороха. Такое воздействие обуславливается биологическими особенностями растений.

Люцерна взаимодействует с почвой два и более лет. Формируется мощная корневая система. В почве остается 13,3 т/га корней. После эспарцета корневых остатков 4,8 т/га. Кукуруза на силос, несмотря на короткий период вегетации, формирует также большую корневую систему. Она растет и развивается в самые жаркие летние месяцы. После нее в почве остается 4,1 т/га корней. Озимая пшеница, горохоовсяная смесь имеют поверхностную корневую системы, после уборке ее масса меньше и соответственно составляет 2,8 и 2,7 т/га. Однако наименьшая корневая система и ее масса у гороха. Эта культура отличается коротким периодом вегетации и относительно устойчивой влаголюбивостью.

Аналогичная картина складывается по пожнивным остаткам. Их количество после многолетних 3,03 т/га, что по сравнению с однолетними культурами в 3-5 раза больше.

По количеству оставляемых после уборки растительных остатков полевые культуры можно разделить на три группы. Первую группу составляют многолетние бобовые травы, оставляющие в почве наибольшее количество органического вещества. Более сильное действие их на плодородие почвы объясняется способностью фиксировать азот воздуха. Вторую группу представляют зерновые культуры. После уборке озимых и яровых культур в среднем остается