1. 1. Серые лесные почвы. Генезис, свойства и с/х использование. Распр. в се­верной части лесостепной зоны. Климат. условия зоны благоприятны для роста и развития естественной деревянистой и травянистой растительности, для возделывания широкого ассортимента с/х культур.

На западе преобл. породами - лессы и лёссовидные суглинки, в Среднерусской провинции - покровные суглинки и местами морена. В отдельных райо­нах (Приволжская возвышенность, Приуралье) с.л. почвы развиты на элювиально-делювиальных про­дуктах выветривания коренных пород пермского, юрского, мелового и третичного периодов.

Целинная растительность зоны - травянистые леса, чередующимися с безлес­ными участками луговых степей. Генезис – с.л. почвы по совокупности морфологических при­знаков и свойств занимают переходное положение от дер­ново-подзолистых почв южно-таежной подзоны к чернозем­ным почвам лесостепи. Характеризуются большей гумусированностью по сравнению с дерново-подзолистыми почвами при наличии признаков и свойств, обусловленных проявлением подзо­листого процесса.

Профиль целинные почвы с поверхности имеют горизонт лесной подстилки А₀ или дернины А_д. В верхней части выделяется гумусовый гор. (от светло-серой до темно-серой при переходе от ветло-серых почв к темно-серым).

Главная морфологическая особенность с.л.- заметное разделение гумусового слоя на 2 горизонта - верхняя часть с наиболее интенсивной гумусовой окраской (А) и нижняя часть гумусового слоя — переходный, или гумусово-оподзоленный (гумусово-элювиальный) - A1A₂, в разной степени окрашенный гумусом, имеющий признаки белесой прослойки, которая представляет собой мелкие фракции кварца и полевых шпатов.

B. В.Докучаев рассматривал с.л. почвы как самостоятельный зональный тип, сформировавшийся под травянистыми широколиственными лесами в условиях лесо­степной зоны. Светло-серые и серые почвы сформ. под воздействие лесорастительности, в меньшей степени - травянистой; темно-серые - под ослабленным влиянием леса, при бо­лее интенсивном воздействии травянистой раст-ти.

Подзолистый процесс в лесостепной зоне протекает в более слабой форме, чем в таежно-лесной, а для дернового процесса создаются лучшие условия. При движении с запада на восток в связи с нарастанием суровости и континентальностью климата ослабляется энер­гия превращения органических веществ в почве, сокра­щается период их активного разрушения – в с.л.почвах увеличивается содер­жание гумуса, уменьшается мощность гумусового профиля, ослабляются признаки оподзоливания и увеличивается доля черноземов в составе почвенного покрова территории. Физико- химические св-ва: светло серые почвы кислые, не насыщены основаниями (К=70—80%). Емкость поглощения в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей 14—18 м-экв. и возрастает в иллювиальном горизонте в связи с обогащением его илистой фракцией. Подтип серые лесные почвы кислой реакцией и некоторой ненасыщенностью основаниями, хотя в меньшей степени, чем светло-серые почвы. Емкость поглощения в зависимости от механического состава и содержания гумуса в горизонте A1 18—30 м-экв. Более благоприятны физико-химические свойства у темно-серых почв: емкость поглощения в верхнем горизонте от 15—20 до 35—45 м-экв,

более высокая насыщенность основаниями (К=80—90 %). Реакция солевой вытяжки слабокислая. Гидролитическая кислотность у типа серых лесных почв обычно 2—5 м-экв. па 100 г почвы.

Физические и водно-физические свойства. Плотность твердой фазы с.л. почв увеличивается вниз по профилю - уменьшение содержания гумуса. Темно-серые почвы имеют меньшую плотность твердой фазы. Плотность наи­меньшая у темно-серых почв благодаря их лучшей оструктуренности и большей гумусированности. Все с.л. хар-ся высокой плотностью уплотненных иллювиальных горизонтов (1,5—1,65 г/см³). Общая порис­тость изменяется от 50—60 % в верхних горизонтах до 40-45 % в иллювиальных и породе. Неблагоприятные физическиесвойства светло-серых почв определяют их заметно худшую водопроницаемость по сравнению с другими подтипами. Темно-серые почвы благодаря лучшим физическим свойствам характеризуются большей влагоемкостью и большим содержанием доступной для растений влаги.

Агрофизические свойства серых лесных почв, особенно светло-серых, малоблагоприятны. Невысокое содержание гумуса, обеднение илом, обогащение пылеватыми фракция­ми способствуют быстрому обесструктуриванию верхнего горизонта при распашке, поэтому такие почвы заплывают и образуют корку. Состояние спелости у серых лесных почв наступает несколько позже, чем у черноземов. По комплексу агрономических свойств две группы: светло-серые и серые почвы; темно-серые почвы.

Главное направление в повышении плодородия светло-серых и серых лесных почв - их окультуривание применение комплекса мероприятий, направленных на создание плодородного пах. слоя; систематическое внесение орг. и мин. удобрений, углубление па­хотного слоя, травосеяние.

Орг. удобрения улучшают питательный режим, физ.свойства почв: навоз разрыхляет почву, усили­вает ее аэрацию, уменьшает склонность к заплыванию и образованию корки. Систематическое внесение навоза спо­собствует снижению кислотности. Почвы с повышенной кислотностью - известкование. Для окультуривания светло-серых и серых лесных почв - углубление пахотного го­ризонта и создание мощного культурного слоя, проиводить с учетом свойств пахотного и подпахотного горизонта с внесением орг. и мин. удобрений, а при необходи­мости - известкование. При наличии хорошо гумусированного слабооподзоленного подпахотного слоя в серых почвах и больших норм орг. удобрений углублять пахотный горизонт можно сразу на значитель­ную глубину. На темно-се­рых почвах повышение плодородия - систематическое внесение орг. и мин. удобрений, при повышенной гидрол. Кислотности - фосфоритная мука. Большая мощность гумусового слоя позволяет на темно-серых почвах в один прием увеличивать пахотный слой до 25—30 см.

В процессе окультуривания серых лесных почв существенно улучшаются их агрономические свойства: снижается кис­лотность, увеличиваются емкость поглощения и насыщен­ность основаниями, повышается содержание подвижных форм азота, фосфора и калия, усиливается микробиологическая деятельность, улучшаются водно-воздушный режим и физико-механические свойства. Поскольку серые лесные почвы ис­пытывают периодический недостаток атмосферного увлаж­нения, важное значение в повышении их эффективного пло­дородия имеют мероприятия по накоплению влаги (снего­задержание, поглощение талых вод, борьба с непродуктив­ным испарением).

1. 2. Факторы жизни растений, возможность управления ими с помощью агротех. Приёмов.

Все живое на Земле своим существованием обязано растениям, которые в результате сво­ей жизнедеятельности создают органическое вещество, требуемое человеку в виде необходимых продуктов. Орг. вещество растений и их урожай создаются из угле­рода, воды и минеральных солей почвы. Этот процесс осуществля­ется с помощью растений при участии энергии Солнца. Механизм образования простейших органических веществ (углеводов) можно представить схемой:

6СО₂ + 6Н₂О Свет, хлорофилл С₆Н₁₂О_{6 (полоса – это стрелочка направо)}

Для норм. жизнедеятельности и получения необходимой продукции требуется постоянный приток в оптим. количе­ствах тепла, света, воды, пит. веществ. В земледелии они наз. земными и космическими факторами жизни расте­ний. Косм. факторам – свет и тепло, земные - вода, диоксид углерода, кислород, азот, фосфор, калий, кальций и др. элементы. В связи с этим основной задачей земледе­лия являются изучение требований растений и разработка практи­ческих приемов удовлетворения этих требований (К. А. Тимиря­зев). Требования к факторам жизни, т. е. количеству каждого из них, определяются многими условиями.

Космические факторы жизни растений в земледелии, по суще­ству, не регулируются или регулируются незначитёльно. Земные факторы жизни растений можно регулировать и созда­вать оптимальные условия для роста и развития культурных расте­ний. Космические факторы жизни растений зависят от использования световой и тепловой энергии солнца. Солнечная радиация определяет климат Земли и зональные особённости. Климатические условия обуславливают возможность произрас­тания тех или иных растений. Кроме того, климат — один из факто­ров почвообразования, воздействующих и через почву, кос­венно на произрастающие растения. Почвенно-климатические условия в решающей степени определяют специализацию земледе­лия, местный характер производства, набор с/х культур, биологические особенности которых наиболее отвечают этим условиям и обеспечивают получение высоких ста­бильных урожаев хорошего качества. Требования растений к свету. Рост и развитие растений зависят от интенсивности спектрального состава света. Недостаток света приводит к голоданию и гибели растений, а избыточная освещенность - к угнетению и ожогам­. Физиологическое воздействие света на растение происходит через фотосинтез, определяя его скорость. Поток солнечных лучей, богатых ультрафиолетом, оказывает бактерицидное действие на микрофлору. Среди с/х растений широко распространен фотопериодизм, связанный с условиями освещения. К фотопериодическим реакциям относят наступление фаз роста и развития. По продолжительности освещения: растения длинного дня (не менее 12 ч), короткого (менее 12 ч) и нейтрального дня. В задачу земледельца входит повышение коэффициента использования фи­зиологически активной радиации (ФАР).

Обычно в посевах коэффициенты использования ФАР являются сравнительно низкими и составляют 0,5 - 3 %. Используя различ­ные приемы в технологиях возделывания сельскохозяйственных растений, коэффициент использования ФАР можно повысить в 2 и более раз. Требования растений к теплообеспеченности и температурному ре­жиму. В развитии растений (К. А. Тимирязев), ведущую роль играет температурный фактор. Оценку потребностей растений в тепле дают по сумме акт. температур (выше 10 град) за период вегетации - яр. области сумма акт. температур выше +10 составляет 1800-1900град, что даёт возможность выращивать в области культуры, с соответствующими требованиями в темп. режиму. Колебания потребно­сти в тепле одних и тех же культур зависят от сорта. Каждое растение предъявляет опред. требования к теплу, меняющиеся на протяжении вегетации. Знание этих требований позволяет дать агроэкологическую оценку условиям выращивания и размещения культур с учетом агроландшафтов.

Особое значение имеет теплообеспеченность растений в начальные периоды жизни растений - при прорастании семян и появ­лении всходов. Знание требований растений к теплу позволяет пра­вильно установить сроки посева, разработать приемы обработки почвы и меры борьбы с сорными растениями. Требования растений к теплу определяют их холодо-, морозо- и жароустойчивость.

Требования растений к влагообеспеченности. Влага - важнейшее условие жизни растений. Она необходима для прорастания семян, служит составной частью синтезируемого органического вещества, средой для питательных веществ и биохимических процессов. Оптимальная влажность корнеобитаемого слоя почвы, при кот. достигается макс. интенсивность роста растений, изменя­ется в пределах 65—90 % наименьшей влагоемкости (НВ). Одним из показателей потребности растений в воде служит транспирационный коэффициент – кол-во воды, необходимое для создания единицы сухого вещества в растении. Потребность растений в воде изменяется по фазам роста и разви­тия с/х культур. Фазы, в которые растения тре­буют наибольшего количества воды, называются критическими (чаще это период набухания семян особенно у бобовых и формирования зел. массы; у зерновых – налива зерна). Общий расход воды с 1 га (в м³ или в мм) - суммарное водопотребление возделываемой в данном поле с/х культуры, а расход на 1 т урожая - коэффициентом водопотребления. Коэффициент водопотребления имеет важ­ное значение при расчете уровня возможной урожайности. Осадков в среднем по Яр. области выпадает около 600 мм. 60 % из них приходится на теплое время года (с апреля по октябрь). Больше всего их выпадает в летние месяцы. За период активной вегетации с/х культур выпадает 250-300 мм, что благоприятствует их нормальному росту и развитию. Коэффициент водопотребления сост. 450 мм для ячменя. Требования растений к элементам питания. В растениях из про­стых органических соединений и минеральных веществ образуются сложные органические продукты. Они состоят из углерода, кисло­рода, водорода, азота и многих минеральных элементов. На долю первых трех элементов приходится 94 % сухого вещества растений, причем углерод по массе составляет в сухом веществе в среднем 45 %, кислород — 42 и водород — 7 %. Оставшиеся 6 % сухой массы урожая приходятся на долю азота и зольных элементов. Все назем­ные растения ежегодно извлекают из атмосферы около 20 млрд. т уг­лерода в форме СО₂ (1300 кг/га). В растениях обнаружены практически все извест­ные хим. элементы, участвуют 27 из них в процессах обмена, 15 необходимы для нормального роста и раз­вития растений. Земледелец активно вмешивается в круговорот веществ в почве, используя такие факторы и приемы, как удобрения, современные технологии, мелиорацию земель, различные виды и сорта сельско­хозяйственных растений, оказывая существенное влияние на по­чвенные процессы.

Почва может лучше или хуже передавать растениям имеющиеся в ней питательные вещества. В экстенсивном земледелии почва была единственным источником воды и питательных веществ. Длительность и эффективность использования почвы оп­ределялись ее естественным плодородием. Как только почва пере­ставала обеспечивать растения в достаточной степени земными факторами жизни, ее исключали из обработки и предоставляли дей­ствию природных процессов (залежная и переложная системы зем­леделия). В интенсивном земледелии все большее значение приобретает трансформационная функция почвы, т. е. ее способность переда­вать растениям внесенные из вне элементы питания и воду. Кроме того, к фитосанитарному состоянию и технологическим свойствам почвы предъявляют повышенные требования. По мере интенсифи­кации земледелия трансформационная функция той или иной по­чвы, обусловленная природными факторами почвообразования, в ряде случаев оказывается недостаточной. Возникает необходимость улучшения всего комплекса почвенных свойств, расширенного воспроизводства ее плодородия. Возможность такого преобразова­ния почвы заложена в ее природе как возобновляемого природного ресурса. Однако при неправильном использовании почва может ут­ратить плодородие.

1.3.Система удобрения сах. свеклы. В районах недостаточного увлажнения лучший предшественник для сахарной свеклы — хорошо удобренные озимые, идущие после черного пара. В зоне достаточного увлажнения ее выращи­вают в основном после озимых, следующих после многолетних трав или зерновых бобовых культур. В северных районах вынос питательных веществ выше, чем в западных и южных, что объясняется большей долей ботвы в структуре урожая. Сахарная свекла наиболее интенсивно по­требляет питательные вещества до начала августа (примерно 70 % от максимального количества). К этому времени форми­руется более 60 % сухого вещества ботвы и ¹/₃ корня. Остальные 30 % элементов питания поступают в последующие 1,5 мес, когда происходит основной прирост урожая корней. Критический пе­риод питания сахарной сисклы отмечается в начальный период формирования ботвы (с 15 июня до 1 июля). За эти 2 нед растения потребляют 25—30 % питательных веществ. Для получения высоких урожаев сахарной свеклы необходимы плодородные окультуренные почвы, нейтральные или слабо­щелочные. На известкованных, карбонатных и нейтральных почвах нуждается в.борных удобрениях (0,7—1 кг/га д. в.). Недостаток бора приводит к поражению гнилью, сердечка и дуплистости. Орг. Р, К вносят под зяблевую вспашку или весной под перепашку. Система удобрения сахарной свеклы включает внесение органи­ческих, фосфорных и калийных удобрений под зяблевую вспашку или весной под перепашку. В условиях недостаточного увлажнения азотные удо­брения следует также заделывать с осени. Перенесение даже части дозы азота из основного удобрения в подкормку нецелесообразно, не говоря уже о фосфорных и калийных удобрениях. При ороше­нии можно применять 2-3 подкормки внося удобрения перед вегетационными поливами. При систематическом применении повышен­ных доз основного удобрения необходи­мость в рядковом удобрении отпадает.

Навоз можно вносить как непосредственно под сахарную свек­лу, так и под предшествующую культуру (озимые, занятый пар – 20-30 т/га). Наиболее высокие прибавки от навоза полу­чают при орошении (8—12 т/га) и в районах устойчивого увлаж­нения (3—5 т/га).

В условиях недост. увлажнения азотные вносят с осени в рядки при посеве – гранул. суперфосфат 15-20 кг/га с соотв. кол-вом азота и калия. Свежий соломистый навоз вызывает иссушение почвы, его вносят под зябь или под перепашку. Лучшее азотное уд. – натриевая селитра. Затраты труда на применение безводного аммиака с учётом перевозки, хранения, внесении в почву – в 2-5 раз ниже, чем при исп. Аммиачной селитры и мочевины. Из Р – гранулированный суперфосфат. Из калийных удобрений сильвинит, 40 %-ная калийная соль, каинит, хлористый калий и сернокислый калий. После озимых, идущих по многолетним травам, высокое качество корней сахарной свеклы достигается на выщелоченном черноземе и серых лесных почвах при внесении минеральных удобрений в соотношении N : Р₂О_Б : К₂О = 1:1:2.

На серых лесных почвах, выщелоченных и оподзоленных черно­земах к навозу следует дополнительно вносить прежде всего азот­ные удобрения. В зависимости от почвенно-климатических условий для получения урожайности сахарной свеклы 30—35 т/га в основных зонах свеклосеяния вносят 20—30 т/га навоза (под свеклу или предшественник) . В северных районах вынос питательных веществ выше, чем в западных и южных, что объясняется большей долей ботвы в структуре урожая. Сахарная свекла наиболее интенсивно по­требляет питательные вещества до начала августа (примерно 70 % от максимального количества). К этому времени форми­руется более 60 % сухого вещества ботвы и ¹/₃ корня. Остальные 30 % элементов питания поступают в последующие 1,5 мес, когда происходит основной прирост урожая корней. Критический пе­риод питания сахарной сисклы отмечается в начальный период формирования ботвы (с 15 июня до 1 июля). За эти 2 нед растения потребляют 25—30 % питательных веществ.