Минимальные целесообразные величины ку для возделывания ведущих сельскохозяйственных культур

Культура	Величина КУ	Культура		Величина КУ
Пшеница озимая	0,39	Кукуруза на зерно		0,50
Пшеница яровая	0,39	Сахарная свекла		0,65
Рожь озимая	0,46	Подсолнечник*		0,46
Ячмень яровой	0,36	Картофель		0,60
Овес	0,46	Кукуруза на силос в молочно-восковой спелости		0,50

*При КУ>0,90 возделывание нецелесообразно.

5.

Агроклиматические условия произрастания сельскохозяйствен­ных культур изменяются в зависимости от рельефа местности, экс­позиции и крутизны склонов, их положения в рельефе. Рельеф местности оказывает существенное влияние на пе­рераспределение ресурсов тепла и влаги. Южные экспозиции скло­нов получают больше тепла, а северные — меньше по сравнению с равнинными участками. На южных склонах Σtо >10^оС возрастает примерно на 0,5%, а на северных склонах — снижается на 0,5% на 1^о уклона. На склонах западной и восточной экспозиций разница в Σt^о >10^оС по сравнению с равнинными участками незначительная и ее можно не учитывать. Склоны южных экспозиций за счет усиле­ния испаряемости и поверхностного стока имеют меньшие запасы воды в почве, чем плакорные территории. Величины коэффициен­тов увлажнения на южных склонах уменьшаются примерно на 1% на 1^о уклона. На северных склонах до 10^о коэффициент увлажнения увеличивается примерно на 0,35% на 1^о уклона, а в интервале 10-20^о — на 0,2% на каждый 1^о уклона, превышающего 10^о. При даль­нейшем увеличении крутизны склонов увеличения увлажнения склонов может не наблюдаться.

С учетом микроклимата каждого отдельного поля (земельного участка), обусловленного рельефом местности, неодинаковым гра­нулометрическим составом, а также его изменения по территории необходимо определять структуру посевных площадей и севообо­ротов, дифференцировать сортовой состав сельскохозяйственных культур, сроки и способы механической обработки почвы, сроки и нормы посева (посадки) сельскохозяйственных культур, сроки, до­зы и способы внесения удобрений, а также способы уборки урожая.

Вопросы для контроля:

1. Классы растений по усвоению ФАР.

2. Периоды вегетации растений по продолжительности.

3. На чем основана оценка условий перезимовки зимующих культур?

4. Расчет испаряемости за месяц.

5. Назовите коэффициент увлажнения основных с.-х культур.

6. Влияние рельефа на перераспределение влаги и тепла.

Лекция 8. ОЦЕНКА ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И БОНИТИРОВКА ПОЧВ

План: 1. Перечень показателей, характеризующих продуктивность сельскохозяйственных культур

2. Бонитировка почв

3. Расчет почвенно-экологического индекса для неорошаемых пахотных (пахотно-пригодных) земель и орошаемых земель.

1.

Интегральным показателем состояния плодородия почв является продуктивность сельскохозяйственных культур и кормовых угодий.

По урожайности сельскохозяйственных культур проводят балль­ную оценку их продуктивности по каждому полю (земельному участку) хозяйства в натуральном исчислении в пересчете на зерновые и энергетические эквиваленты.

Урожайность учитывают по каждому году и в среднем за год за период между предпоследним и последним циклами обследования. С учетом принятого в России природно-сельскохозяйственного районирования территории ГЦАС (ГСАС) совместно с региональными сельскохозяйственными науч­ными учреждениями разрабатывают группировку величины уро­жайности основной продукции возделываемых в регионах культур: очень низкая (1) — Но, низкая (2) — Н, пониженная (3) — Пн, средняя (4) — Ср, повышенная (5) — Пв, высокая (6) — В и очень высокая (7) — Во. Учет урожайности проводят в ц/га в пересчете на базисную влажность.

Оценку продуктивности (по урожайности) сельскохозяйствен­ных культур и продуктивности кормовых угодий проводят в бал­лах, принимая за 100 баллов среднюю продуктивность растений в хозяйствах региона.

Для сравнительной оценки плодородия почв по уровню урожай­ности по регионам в масштабе страны за 100 баллов принимают среднюю урожайность сельскохозяйственных культур в целом по стране за период между предпоследним и последними циклами мо­ниторинга плодородия почв сельскохозяйственных угодий.

2.

Бонитировка почв – сравнительная оценка почв по их производительно­сти. Бонитировка почв строится на сопоставлении объективных признаков, свойств и режимов почв с многолетней средней урожайностью сельскохозяйст­венных культур при определенном уровне интенсивности земледелия.

Современные методы бонитировки почв исходят из принципов, сформу­лированных В.В. Докучаевым, и строятся на одновременном и сопряженном использовании количественных показателей свойств почв и агроклиматических условий, которые находятся в тесной коррелятивной связи с урожайностью, и многолетних данных по средней урожайности сельскохозяйственных культур, полученных при сходном уровне интенсивности земледелия.

Свойствами почв, которые чаще всего коррелируют со среднемноголет-ней урожайностью, являются гумусность, кислотность, гранулометрический состав, емкость поглощения, плотность, мощность гумусового слоя. Из агрок­лиматических показателей наиболее тесно связаны с урожайностью сумма ак­тивных температур за вегетационный период, коэффициент увлажнения по Вы­соцкому-Иванову, гидротермический коэффициент (ГТК) по Селянинову и раз­личные показатели континентальности климата. Одновременное использование данных по свойствам почв и многолетней урожайности наблюдается только в пределах определенных эколого-генетических рядов почв и не может быть ус­тановлено сразу для всех почв региона. В таежно-лесной зоне урожайность культур тесно коррелирует с содер­жанием гумуса в пахотном слое, содержанием фракций физической глины и ила, рН солевой вытяжки, гидролитической кислотностью, суммой поглощен­ных оснований, степенью насыщенности основаниями. В зонах недостаточного увлажнения (лесостепной, степной, сухостепной, полупустынной) урожайность сельскохозяйственных культур связана с содержанием гумуса в пахотном слое, запасами гумуса во всей толще гумусового горизонта, мощностью гумусового профиля, содержанием фракций физической глины и ила, емкостью поглоще­ния.

В России чаще всего используются бонитировочные шкалы по Н.Л. Бла-говидову, Ф.А. Гаврилюку, А.С. Фатьянову, И.И. Карманову.

Бонитировка почв по методу Благовидова рекомендуется для областей Северо-Западного Федерального округа России и проводится с учетом мощно­сти гумусового горизонта (или пахотного слоя), содержания в нем гумуса, ха­рактера подпахотного горизонта и особенностей почвообразующих пород, гра­нулометрического состава, рН солевой вытяжки и наличия в почве оглеения. Почва оценивается по стобалльной системе. Лучшей почве присваивается 100 баллов, менее производительные почвы оцениваются ниже.

Метод Фатьянова применяется для бонитировки почв центральных рай­онов Нечерноземной зоны России. В основу метода положены показатели па­хотного горизонта почв, коррелирующие с многолетней урожайностью зерно­вых культур: содержание гумуса, емкость поглощения катионов, рН солевой вытяжки, содержание физической глины. Оценка почв производится по замк­нутой стобалльной шкале, где эталоном служат черноземы выщелоченные и оподзоленные со следующими показателями пахотного горизонта: содержание гумуса ≥8%, емкость поглощения катионов ≥40 м.-экв. на 100 г почвы, рН≥6, содержание физической глины ≥50%. Расчеты бонитировочных баллов прово­дят по каждому оценочному показателю, суммируют баллы по всем показате­лям, рассчитывают средний балл, разделив сумму баллов на число показателей. Дополнительно могут использоваться поправочные коэффициенты на эродиро-ванность, заболоченность, каменистость почв.

Метод Гаврилюка основан на тесной корреляционной связи между уро­жаем зерновых культур и суммой двух показателей: мощности гумусовых гори­зонтов и запаса гумуса (т/га). Метод применяется для определения балла бони­тета черноземов и каштановых почв Ростовской области. Оценочная шкала ра­зомкнутая. За эталон (100 баллов) принят чернозем обыкновенный с мощно­стью гумусового горизонта 75 см и запасами гумуса 425 т/га.

Имеется и универсальная методика бонитировки основных зональных почв России, разработанная И.И. Кармановым. Она основана на эмпирических формулах, по которым производится бонитировка почв для основных сельско­хозяйственных культур. В формуле учитывают суммарный показатель свойств почв и показатели климатических условий: коэффициент увлажнения, сумму активных температур и континентальность климата. Кармановым предложены эмпирические формулы бонитировки зональных почв в отношении зерновых культур и подсолнечника, но они применимы только для суглинистых почв. Для других почв вводят поправочные коэффициенты для разного грануломет­рического состава, степени эродированности, солонцеватости и т.д.

Методика и технология общей почвенно-экологической оценки и бонити­ровки почв в отношении различных сельскохозяйственных культур разработана И. И. Кармановым на основе принципиально новых подходов и учитывает опыт бонитировки почв как в нашей стране, так и за рубежом. Методика позволяет определять почвенно-экологические показатели и баллы бонитетов почв паш­ни, многолетних насаждений, сенокосов и пастбищ не только для хозяйств, но и на любых уровнях - от конкретного участка, поля до области, республики, зоны и т. д. В отличие от региональных бонитировок она дает сопоставимые резуль­таты на единой основе для всей территории страны.

Оценка уровня плодородия почв, полученная на основе этой методики, позволяет решать многие задачи, в том числе:

а) в области оросительной мелиорации – определять изменение баллов бонитетов почв при орошении и рассчитывать возможные прибавки урожайно­ сти, обосновывать целесообразные ареалы орошения для тех или иных сельско­ хозяйственных культур;

б) в области химизации земледелия – выявлять ареалы для первоочеред­ ного внедрения интенсивных технологий, более рационально размещать удоб­ рения с учетом уровня плодородия почв;

в) в области экономики – более полно и правильно определять ресурсный потенциал сельскохозяйственного производства, служить основой для денеж­ ной оценки почв, рентных платежей и перераспределения доходов для вырав­ нивания их в условиях различного почвенно-климатического потенциала.

При обновлении данных почвенно-агрохимического обследования, изме­нении площадей орошаемых или осушенных почв и т. д. методика позволяет оперативно уточнять показатели оценки.

Основываясь на природных показателях, методика исключает возмож­ность резких несоответствий между действительным и расчетным уровнями плодородия почв.

Оценка плодородия почв по данной методике технологически проста, ос­новывается на существующих материалах почвенно-агрохимических обследо­ваний и требует в несколько раз меньше затрат времени и средств по сравне­нию с бонитировкой почв на основе сбора и обработки обширных материалов по многочисленным экономическим показателям, свойствам почв и т. д. Для получения правильных результатов при работе по данной методике требуется только внимательное ознакомление со всем технологическим процессом их по­лучения.

Бонитировка почв может быть проведена для разных уровней интенсивности земледелия. Таким образом, для одной и той же территории и определенной культуры (или группы культур) может существовать ряд в большей или меньшей степени неодинаковых бонитировочных шкал, отражающих, например, средний уровень интенсивности земледелия территории, перспективный уровень, достигнутый в передовых хозяйствах, на ГСУ и т.д. Однако в од­ной бонитировочной шкале не могут быть представлены разные уровни интенсивности земледелия. Шкала бонитетов почв должна отражать также усредненный уровень научно-организационных факторов в сельскохозяйственном производстве.

Балл бонитета почвы показывает отношение ее плодородия (в процентах) для данной сельскохозяйственной культуры (или груп­пы культур) к плодородию лучшей из распространенных почв пашни, на которых возделывается данная культура. Плодородие почв оценивается при сопоставимом уровне интенсивности и куль­туры земледелия.

Шкала баллов бонитета почвы имеет стобалльную основу. Это значит, что балл бонитета почв, на которых данная культура широ­ко возделывается и занимает значительные площади, не должен превышать 100. Однако отдельные малораспространенные (в том числе окультуренные) почвы в ареале широкого возделывания дан­ной культуры могут иметь и более высокий балл.

На современном этапе основой для расчета баллов бонитетов по отдельным сельскохозяйственным культурам служат почвенно-экологические индексы (ПЭИ).

Почвенно-экологический индекс, разработанный И.И. Кармановым, отражает в относительных величинах (индексах или баллах) комплекс агроэкологических условий для возделывания сельскохозяйственных культур. С помощью дополнительных ко­эффициентов этот индекс может быть пересчитан в баллы бонитета для конкретных сельскохозяйственных культур.

3.

Почвенно-экологические индексы для этих земель рассчитыва­ют по следующей основной формуле

Пэи = 12,5 • (2-V) • М • Дс • Σt>100 • (КУ — Р) : (КК+100), где Пэи — почвенно-экологический индекс;

V — плотность (объемный вес) почвы, г/см³ (в среднем для метрового слоя);

2 — максимально возможная плотность почв (г/см³) при предельном уплотнении;

М — коэффициент на гранулометрический (механический) состав почв;

Дс — коэффициенты на дополнительно учитываемые свой­ства почв (смытость, засоление и т.п.);

Σt >10о — среднегодовая сумма температур более 10оС;

КУ — коэффициент увлажнения по Иванову (величины КУ более 1,1 принимаются равными 1,1);

Р — поправка к коэффициенту увлажнения;

КК — коэффициент континентальности. Величину 12,5 вводят в формулу для того, чтобы привести оп­ределенную совокупность условий к 100 единицам (баллам) поч-венно-экологического индекса. Сумму температур берут из спра­вочников. Величина КУ-Р для всех административных районов страны приведена в главе 5 книги «Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв» [133]. Величина КК рассчитывается по формуле

КК = 360 х (t_max - t_min) : (φ + Ю),

где t_max — среднемесячная температура самого теплого месяца; t_min — среднемесячная температура самого холодного месяца; φ — широта местности.

Расчет почвенно-экологического индекса приведен для уровня среднего содержания в почвах элементов питания растений и пре­обладающей (для данной почвенной таксономической единицы) степени кислотности.

При изменении этих показателей могут быть внесены соответ­ствующие поправки.

Почвенно-экологические индексы обязательно должны рассмат­риваться с учетом рельефа, во многом определяющего возможно­сти сельскохозяйственного использования земель.

Коэффициенты на отклонение содержания гумуса от средней величины получают при сравнении содержания гумуса на почве данного участка со «средним» содержанием гумуса на аналогич­ных относительно невыпаханных почвах данного региона.

Расчет почвенно-экологического индекса для орошаемых пахотных земель

Величина ПЭИ для орошаемой пашни рассчитывается по той же основной формуле, что и для пашни неорошаемой. Однако для ре­гулярно орошаемой пашни величину КУ — Р (коэффициент ув­лажнения с поправкой) принимают равной 1,1, а для орошаемых пойменных почв (преимущественно влаголюбивые культуры) — равной 1,3.

В результате орошения ряд свойств почв, как правило, ухудша­ется. В результате ухудшения структуры почвы происходит увели­чение ее плотности, т.е. уменьшается вводимая в основную форму­лу расчета ПЭИ величина 2-V. Если имеются надежные конкрет­ные данные по этой величине, то ее вводят в формулу непосредст­венно. Но так как эти данные практически отсутствуют, то в ос­новную формулу вводятся следующие дополнительные коэффици­енты на изменение свойств почв при орошении:

• для песчаных почв 1,00;

• для супесчаных почв 0,98;

— для легкосуглинистых удовлетворительно оструктуренных почв 0,96;

• для тех же почв, бесструктурных 0,94;

• для среднесуглинистых удовлетворительно оструктуренных почв 0,94;

• для тех же почв, бесструктурных 0,92;

• для тяжелосуглинистых удовлетворительно оструктуренных почв 0,91;

• для тех же почв, бесструктурных 0,87;

• для глинистых удовлетворительно оструктуренных почв 0,89;

• для тех же почв, бесструктурных 0,82.

Вопросы для контроля:

1. Группы величин урожайности основной продукции с.х. растений

2. Что такое бонитировка почв?

3. Какие свойства почв сильнее связаны с урожайностью?

4. Какие системы бонитета применяют в РФ?

5. Почвенно-экологический индекс (формула).

6. Расчет ПЭИ для орошаемых пахотных земель.