
- •Родючість ґрунту, основні показники родючості ґрунту та їх регулювання в землеробстві
- •Оцінка культур за впливом на фіто санітарний стан
- •67.Оптимізація захисту рослин
- •Культурно-технічна меліорації
- •Хімічна меліорація
- •Меліорація клімату
- •71.Відповідність систем землеробства вимогам охорони природи
- •75.Агрохімічна характеристика полісся
Наукові основи систем землеробства.Система землеробства — це сукупність взаємопов'язаних принципів, правил, прийомів, заходів організаційно-економічного, агротехнічного, меліоративного характеру Із використання землі на визначеній території за землевпорядкуванням для виробництва сільськогосподарської продукції, відтворення і підвищення родючості грунту за наявних кліматичних умов. Система землеробства вміщує сукупність систем організації території і здійснення виробничого процесу вирощування рослинної продукції за такими ировідниіми ланками, як сівозміна, система обробітку грунту, система удобрення, захисту рослин, система насінництва, система машин І знарядь та ін. Засобом поєднання різнорідних ланок систем землеробства є агрофітотехнології. Одним із принципів упорядкування систем землеробства за місцевих природних умов с агрокліматична класифікація систем землеробства.
Сутність систем землеробства та їх історичний розвиток.Землеробство — це дуже давня і складна сфера людської діяльності. З'явлення землеробства стало значною подією в розвитку людської цивілізації. Це дало можливість перейти до осілого укладу життя людини.На рубежі 3 тисячоліття головним завданням землеробства є одержання максимально можливої біологічної продукції з меншої площі при найменших затратах з метою найкращого задоволення потреб населення упродуктах харчування та продовженні життя людей.Безперервний розвиток агрономічної науки і вдосконалення сільськогосподарської техніки були і залишаються головними критеріями землеробства і всього сільськогосподарського виробництва. Довгочасні досліди і практика показали, що в основі землеробства, як і інших наук, лежать закони, які відображають об’єктивні процеси, що проходять в природі землеробства.Великою кількістю дослідів виявлено закономірності дії факторів життя рослин у процесі формування врожаю. В агрономічній науці їх називають законами землеробства. Вони визначають головні теоретичні положення землеробства як науки і основні принципи технології землеробства як галузі виробництва. Додержання їх є обов'язковою умовою підвищення родючості грунтів та вирощування високих і сталих урожаїв сільськогосподарських культур.
класифікація систем землеробства.До примітивної системи землеробства віднесені: вирубно-вогнева, лісопильна, заліжна і перелогова, вони відображали низький рівень розвитку продуктивних сил суспільства — первіснообщиіший, рабовласницький та феодальний.
За цих систем землеробства оброблялась і засівалась незначна частина придатних для обробітку земель — в межах 20—25 % від можливостей. Як правило, ці площі використовували під зернові культури. Використану протягом 3—4 років ріллю залишали в переліг. Одною з головних причин при цьому було не стільки виснаження грунту, скільки, перш за все, сильне засмічення посівів культурних рослин бур'янами та через розпилення верхнього шару грунту і погіршення його водних властивостей.
Вирубио-вогнева і лісопильна системи землеробства. Це примітивні системи землеробства. Сутність першої полягала її тому, що після вирубування лісу, корчування пенькін, спалювання дерениии, освоєння грунту культурні рослини, переважно зернові, вирощували протягом 2-5 років. Після цього ріллю залишали для заростання лісом через зниження родючості грунту і сильну забур'яненість посівів.В основі лісопильної примітивної системи землеробства лежало використання для вирощування сільськогосподарських культур площ після розкорчування лісу, що вже колись були у сільськогосподарському виробництві. Використовувалась у заліснених районах І була аналогом перелогової системи у степовій зоні. Родючість ґрунту при ній відновлювалася під лісом природним шляхом та з допомогою спалювання решток лісу.
перелогова системи землеробства.Суть її полягала у відтворенні родючості ґрунту за допомогою багаторічної трав'янистої рослинності. Внаслідок високої природної родючості ґрунтів степової зони і більш ефективної ролі трав у відтворенні родючості період їх росту для поліпшення ґрунту порівняно з лісовою рослинністю тривав значно менше. Сівбу сільськогосподарських культур проводили протягом 4-6, інколи 10 років, а потім, після виснаження і засмічення ґрунту, такі землі залишали на 20—30 років І переходили на нові цілинні ділянки.
Заліжна система землеробства.Основною відміною є те, що при заліжній системі, як правило, не поверталися до залишених раніше оброблюваних ділянок. Освоювались нові, ніколи необроблювані землі.Земельна ділянка, що залишена без обробітку, вже в перший рік суцільно заростає однорічними і дворічними бур'янами. Рілля переходить у стадію бур'янового перелогу.Весною та восени переліг насичується водою на велику глибину через порожнини, утворені у ґрунті, при відмиранні кореневої системи однорічних бур'янів. На цих ділянках землі в ґрунті переважає аеробний процес, за якого безперервно утворюються зольні елементи та азот внаслідок мінералізації кореневих систем рослинності.На другий рік переліг переходить в пирійний, що може бути використаний як сіножать з потенційною можливістю до 50—60 і більше центнерів сіна з гектара.За час пирійного перелогу в ґрунті нагромаджуються великі запаси органічної речовини, які забезпечують скріплення розпилених частинок ґрунту в окремі структурні грудочки, водотривкість яких з роками зростає. При подальшому розвитку пирійного перелогу в ґрунті збільшується вміст органічної речовини, у зв'язку з цим аеробні умови поступово змінюються анаеробними.Через 7—10 років пирій починає зріджуватись і урожай його поступово знижується. Не чекаючи різкого його зниження, пирійний переліг іноді орють на 4—5-й рік після появи пирію. У йому випадку його називають м'яким перелогом.Така система землеробства була можлива у віддаленому часі, коли завдяки великим просторам придатної для обробітку землі можна було використовувати під посіви не більше половини або навіть однієї третини орних земель.
Парова система землеробства. чергування сільськогосподарських культур в сівозміні було переважною у вигляді двопілля: 1 — пар, 2 — кукурудза, а також 1 — пар, 2 — озимина, або у вигляді трипілля: 1 — пар, 2 — озимина, 3 — ярі зернові. За умов правильного І своєчасного парового обробітку кожного поля (один раз у 2 - 3 роки) ґрунт дійсно очищався до певної міри під бур'яній, а при регулярному внесенні гною дещо підвищувалася і його родючість,Пар без добрив (крім того ще й пізній, оскільки на ньому пасли худобу) не став засобом відновлення родючості ґрунту і очищення його від бур'янів.Середня врожайність зернових культур за парової системи була низькою і нестійкою. Як у Росії, так І а країнах Західної Європи в XVIII ст.. вона знаходилась в межах 5—7 ц/га.Мілка оранка і безперервна культура хлібних злаків, що тривали з року в рік, сприяли в ряді районів розвиткові вітрової та водної ерозії.Розвиток ерозійних процес» на розпилених степових грунтах призвів до посилення так званих чорних бур, коли великі маси дуже дрібних частинок родючою ґрунту видувалися і зносились з полів.
вигіна, або багатопільно-трав'янв система землеробства.За цієї системи половину ріллі займали сіяні багаторічні трави, які використовували на сіно і випас на решті площ вирощували зернові культури. Для підвищення продуктивності природні грани змінилися сіяними, які в перші роки використовували на зелену масу і сіно, а потім — як вигін для худоби.У нашій країні вигінна система землеробства не мала поширення в чистому вигляді, але окремі елементи, як багатопільно-трав'яні та ґрунтозахисні сівозміни, застосовувалися в поєднанні з сівозмінами інших систем.
Поліпшені зернові системиПри перехідних системах землеробства — поліпшеній зерновій, сидеральній, плодозмінній і травопільній — використовують усі орнопридатні землі, у сівозмінах переважають зернові з багаторічними травами або просапними культурами і чистим паром.Поліпшені зернові системи землеробства виникли в результаті удосконалення парової і багатопільно-трав'яної систем землеробства. Сівозміни поліпшених зернових систем землеробства являють собою зернове трипілля, доповнене полем багаторічних трав. Таке, наприклад: 1 — пар; 2 — озимі з підсівом конюшини; 3 — конюшина; 4 — ярі зернові. Або ж існувала восьмипільна: 1 — пар; 2 — озимі з підсівом тимофіївки і конюшини; 3, 4 — конюшина з тимофіївкою; 5 — льон; 6 — пар; 7 — озимі; 8 — ярі зернові,
Сидеральна система землеробства — це варіант подальшого удосконалення поліпшеної зернової системи, в якому чистий пар замінювався сидеральним. З метою відновлення родючості ґрунту сидеральні рослини повністю заорюють. Спочатку в нашій країні для цього використовували озиме жито і гірчицю, пізніше, як більш ефективні, — сераделу, люпин та інші бобові рослини. Цю систему землеробства застосовували в районах з великою кількістю опадів і з малородючими ґрунтами.
плодозмінна система землеробстваПерехід до цієї системи землеробства означав, що чисте зернове господарство поступилося своїм місцем господарству з розвинутим тваринництвом і посівами технічних культур (цукрові буряки, соняшник) та просапних культур (картопля, кукурудза та ін.). Розпиток тваринництва спонукав розширити посівні плоті під багаторічними бобовими травами та інших бобових і кормових коренеплодів.Суть плодозмінної системи зводилась до дотримання таких вимог всі сільськогосподарські угіддя займають посівами (відмова від чистого пару): вирощують крім зернових, що виснажують ґрунт, просапні та багаторічні бобові трави (збагачують фунт органікою та азотом) у рівній пропорції; неприпустимий повторний посів на одному полі культур однієї групи навіть два роки підряд; щорічне чергування культур, що збіднюють та збагачують ґрунт; раціональне використання непродуктивних природних кормових угідь під ріллю, де може бути організоване виробництво кормів.
Травопільна система землеробства.вимагає розробки конкретних заходів щодо підвищення продуктивності всіх без винятку сільськогосподарських угідь і родючості ґрунту. Всю територію кожного конкретного господарства поділяють на вододіли, схили і долини. Для кожного з цих трьох типів рельєфу місцевості (названих трьома групами угідь) повинна розроблятися самостійна система заходів щодо відновлення родючості ґрунту.Травопільна система вимагає, щоб ділянки вододіле і крутих схилів були заліснені. Друга вимога травопільної системи: дві групи угідь — долини і схили повинні бути розмежовані. На них повинні розміщувати свої типи сівозмін. На пологих схилах і плато — польові сівозміни, а в низинах і лощинах вводити кормові сівозміни.Травопільна система обов'язково вимагала, щоб травостій багаторічних трав польової сівозміни складався з однакової кількості стебел бобових і злакових рослин. Для цього рекомендувалось на кожні 2/3 вагової норми насіння бобових 1 /3 злаків
Просапна або промислово-заводська система землеробстваДо інтенсивних і сучасних систем землеробства відносять просапну, зерно просапну, зерно парову, зерно паропросапну, зерно-трав’яну, плодозмінну та ін.
Інтенсивні системи землеробства — це сучасні системи, які забезпечують ріст урожайності культурних рослин, відновлення, збереження і підвищення родючості грунту за рахунок факторів інтенсифікації землеробства — застосування добрив, меліорації, зрошення, механізації, автоматизації, ґрунтозахисних, ресурсозберігаючих та екологічно чистих технологій,Просапна або промислово-заводська система землеробства є найбільш інтенсивною і енергоємною. Понад 50 % площі ріллі за цієї системи відводиться під інтенсивні просапні культури, які потребують застосування високих норм органічних (50—60 т/гa) і мінеральних (до 1 т/га) добрив, пестицидів, доброї волого зарядки ґрунту. Крім того, застосовуються повторні і проміжні посіви.
зернопарова системи землеробства переважають зернові продовольчі (озима та яра пшениця) і фуражні (ячмінь, овес та ін.) культури. Значні площі, від 5 до 25 %, відведені під чисті пари. За умов зврнопросапної системи землеробства зернові і просапні культури займають основну частину ріллі.
зернопаропросапної системи землеробства передбачає використання більшої частини ріллі під зернові і просапні культури та чистий пар
Зональні або адаптивніВраховуючи грунтово-кліматичні умови розробляють зональні або адаптивні системи землеробства, які передбачають ефективне використання не тільки ріллі, а й усіх без винятку сільськогосподарських угідь. Ланки адаптивної системи землеробства повинні передбачати врахування та реалізацію ґрунтово-кліматичних, матеріально-технічних і трудових ресурсів конкретних умов зони і господарств.
поняття біологічне землеробство.термін біологічне землеробство, який найповніше відповідає його спрямованості з переважним використанням природних біологічних факторів, які зумовлюють величину та якість урожаю.
За умов біологічного землеробства обов'язкові такі фактори:
- ведення землеробства з урахуванням природних чинників формування ґрунту, відновлення його родючості, формування екосистеми;
- включення в структуру посівних площ одно- і багаторічних бобових культур з метою біологічної фіксації азоту бульбочковими та іншими бактеріями, забезпечити їхню потребу і збагатити на нього ґрунт, а не шляхом хімічного синтезу та внесенням мінеральних азотних добрив;
- біологічне розпушення й оструктурення ґрунту кореневою системою рослин, ґрунтовими мікроорганізмами і дрібними тваринами, а не важкими знаряддями й механізмами при великих затратах енергії з використанням техніко-механічного розпушення;
- боротьба біологічними методами (з використанням агротехнічних прийомів) з бур'янами шляхом чергування культур у сівозміні. Обмеження або позбавлення їх природних факторів (волога, світло, повітря, грантові поживні речовини) чи подавлення кореневими виділеннями інших рослин замість використання синтетичних гербіцидів;
- боротьба біологічними методами з хворобами і шкідниками шляхом обґрунтованого чергування культур, вибору стійкіших видів, сортів і гібридів відповідно до місцевих умов та методів активації природних ворогів - шкідників, а не внесенням хімічних засобів (біоцидів - гербіцидів, інсектицидів, нематоцидів, фунгіцидів, акарицидів та ін.).
Закони землеробстваОдним з основних законів, що визначають умови розвитку рослин, є закон незамінності та рівнозначності факторів їх життя, сформульований В. Р. Вільямсом. Суть його полягає в тому, що всі фактори життя рослин абсолютно рівнозначні і незамінні. Відповідно до цього закону рослини повинні своєчасно забезпечуватися всіма необхідними для їх життя факторами і ні один з них не може бути замінений іншим.
Багато уваги приділялось вивченню реакції рослин на різну кількість того або іншого фактору. Одним з перших законів, відкритих при цьому, був закон мінімуму, вперше сформульований Ю. Лібіхом. Відповідно до цього закону продуктивність поля перебуває в прямій залежності від необхідної складової частини поживних речовин, які грунт містить у найменшій (мінімальній) кількості. Близький за суттю дозакону обмежувального фактора широко відомий закон мінімуму, оптимуму і максимуму. Вперше він був сформульований Саксом. За цим законом найвищий врожай можна мати при оптимальному рівні кожного фактора, зниження чи підвищення якого зменшує врожай. Особливо велике значення в землеробстві має закон сукупної дії (взаємодії) факторів життя рослин. Згідно з цим законом рослини тим продуктивніше використовують фактор, який знаходиться в мінімумі, чим більша кількість інших факторів знаходиться в оптимумі. Закон повернення поживних речовин Суть його полягає в тому, що всі речовини, використані рослинами на утворення врожаю, треба повертати в грунт у вигляді добрив. До загальних законів землеробства належить і закон плодозміни, за яким на певному рівні потенціальної родючості грунту найвищої продуктивності сівозміни можна досягти за умови щорічної зміни в ній культур, найбільш віддалених за біологічними ознаками та агротехнікою вирощування. Цей закон вимагає, щоб на певному полі щороку або якомога частіше чергувалися культури різних біологічних груп.
Родючість ґрунту, основні показники родючості ґрунту та їх регулювання в землеробстві
Родю́чість ґру́нту — характеристика ґрунту, що визначає його здатність підтримки великої кількості рослинного життя, термін найчастіше використовується для опису земель сільськогосподарського призначення. Родючий ґрунт зазвичай характеризується такими властивостями:Багатий на головні елементи, необхідні для живлення рослин: азот, фосфор і калій.Містить достатню кількість мікроелементів, таких як бор, хлор, кобальт, мідь, залізо, магній, марганець, молібден, сірка і цинк.Містить органічну речовину ґрунту,що покращує його структуру та допомагає утриманню вологи.Кислотність в діапазоні pH від 6,0 до 6,8.Добра структура, що забезпечує необхідний дренаж.Набір мікроорганізмів, корисних для росту рослин.Велика товщина верхнього шару ґрунту.Головним прийом регулювання запасів живильних речовин в грунті, особливо в доступних рослинам рухливих формах, — внесення мінеральних і органічних добрив. Істотне значення мають введення в сівозміни бобових культур і поліпшення умов для життєдіяльності азотобактера і інших організмів, що засвоюють азот з атмосфери. Усунення підвищеної кислотності досягається вапнуванням грунтів, а підвищеній лужності (солонці) — гіпсуванням грунтів .
Агрокліматичні та ґрунтові умови впровадження адаптивних систем землеробстваФАР. Це світлові промені з довжиною хвилі 0,38— 0,71 мкм. За даними А.А.Ничшюровича, посіви сільськогосподарських культур по використанню ФАР поділяють на такі групи: звичайні _ 0,5—1,5 %, добрі — 1,5—3,0 %, рекордні — 3,5—5,0 % і теоретично можливі — 6—8 %.Сумами активних температур (вище 10 °С), територія України відноситься до помірного поясу (1600—4000 °С). Прийнято вважати забезпеченість культури теплом в межах 80—90 %доброю, так як виробничий ризик в даному випадку невеликий (10—20%). При забезпеченості культури теплом на 50—70 % необхідно вдаватися дозаходів по поліпшенню термічних умов. Якщо культура в даних умовах забезпечена теплом менше ніжна 50 %, її вирощувати недоцільно.Перезимівля рослин. Показником умов зимового періоду може служити показник суворості зими. Малосуворі умови зими характеризуються величинами показника до 1, суворі — від 1 до 3 і досить суворі — вище 3.Промерзання грунту. Воно залежить від декількох факторів: температури поверхні ґрунту і глибоких шарів, снігового та рослинного покриву, складу ґрунту, його зволоження, рельєфу, виробничої діяльності людини.Сніговий покрив, який помітно впливає на глибину промерзання ґрунту. До малосніжних відносять зими з середньою висотою снігового покрову до 20 см, до серед-ньосніжних — 20—-ЗО см і до багатосніжних — понад ЗО см. Середня багаторічна кількість опадів. Відповідно до коефіцієнта М. М. Іванова в межах кліматичних поясів виділяли зони по забезпеченості рослин вологою, або зони зволоження (коефіцієнт зволоження):Надлишкова волога (КЗ більше 1,33). Опади перевищують випарування не лише за рік, а й за теплий період (тундрово-болотна зона).Волога (КЗ 1,33—1,00). Річна сума опадів перевищує випарування, але в вегетаційний період випарування більше від опадів. Це зона підзолистих і бурих лісових ґрунтів.Напівволога (КЗ 1,00—0,77). Відповідає лісостеповій зоні на сірих лісових ґрунтах та лісостепових чорноземах; коефіцієнт зволоження 1.00 свідчить про збалансованість річних опадів і випарування.Напівпосушлива (КЗ 0,77—0,55). Охоплює типовий степ на звичайних чорноземах.Посушлива (КЗ 0,55—0,41). Степ на південних чорноземах.Дуже посушлива (КЗ 0,44—0,33). Степ на темно-каштанових і каштанових ґрунтах.Напівсуха (КЗ 0;33—0,22). Напівпустиня на світло-каштанових ґрунтах.Суха (КЗ 0,22—0,12). Напівпустиня на бурих ґрунтах.Дуже суха (КЗ ОД2). Напівпустиня на сіро-бурих ґрунтах.Атмосферна посуха, тобто жаркий період без опадів з вогкістю повітря менше 35—30 %, як правило, супроводжується ґрунтовою посухою, яка проявляється в зниженні вологозапасів у ґрунті, перегріві грунту і зростанні концентрації ґрунтового розчину до токсичного рівня. Аналіз спостережень за вологістю ґрунту і станом сільськогосподарських рослин показав, що зниження запасів продуктивної вологи в орному шарі до 19 мм слід вважати початком посушливого періоду, а до 9 мм— початком сухого періоду. Тому періоди, протягом яких запаси продуктивної вологи в орному шарі складають мснше 20 мм, відносять до посушливих, а період з запасом вологи менше 10 мм — до сухих.
ОЦІНКА ҐРУНТОВИХ УМОВ
Вміст і запаси органічної речовини в ґрунтах традиційно є основним критерієм оцінки ґрунтової родючості.
Гумусний стан ґрунтів характеризують вмістом гумусу в орному шарі, запасами в шарі 0—100 м, відношенням С: И, тобто збагаченіс-тю азотом, та відношенням вуглецю гумінових кислот до вуглецю фульвокислот, в відповідно до якого визначається тип гумусу.Склад, або будова ґрунту характеризується щільністю та щілинністю. Щільність ґрунту, або об'ємна маса, в значній мірі визначає його водний і повітряний режим, біологічну активність, безпосередньо впливає на розвиток кореневих систем рослин.Вміст повітря в грунті. За умов оптимальної будови ґрунту ступінь аерації при польовій вологоємності не повинна бути нижчою за 15 %. При меншому вмісті в ґрунті повітря умови росту більшості культурних рослин погіршуються. Щільність.При ущільненні ґрунту погіршується його аерація та підвищується частка недоступної вологи. При щільності 1,5—1,6 г/см3 на частку доступної вологи припадає лише 5—10 % об'єму ґрунту, причому ця вода має міаде дідьки при високому вмісту вологи. Чим сухіший ґрунт, тим більше пригнічуються рослини від підвищення щільності.Нормальний газообмін ґрунту порушується при щільності понад 1,45г/см3 внаслідок зменшення,кількості мікрощілин і великих капілярів.Під структурністю ґрунту розуміють його здатність розпадатися на агрегати під впливом механічних дій. Структура ґрунту — сукупність агрегатів різної величини, форми, щілинності, механічної міцності та водостійкості.Для агрономічної оцінки структури М.І. Савіновим запропонована класифікація, згідно з якою до агрономічно цінних відносяться агрегати розміром 0,25—10 мм. Більші ґрунтові окремості вважаються глибистою частиною ґрунту, а мілкіші — розпиленою. Ці три частини ґрунту діляться на види. Відношення маси грудочок діаметром 0,25—10 мм до маси решти фракцій зветься коефіцієнтом структурності.Водотривкість та пористість (понад 45 %).Вміст водостійких агрегатів в орному шарі чорноземів знаходиться в мажах 40—60 %, що визначає стійкість складання і оптимальні значення щільності ґрунту для багатьох культур. Зменшення вмісту водостійких агрегатів у типових чорноземах нижче 40 % негативно позначається на деяких фізичних властивостях, і в першу чергу на водопроникності. При зниженні кількості водотривких агрегатів з 45—55 до 30 % водопроникність знижується в 3 рази.Вологозабезпеченість посіві.Для визначення використовують запаси продуктивної вологи в ґрунті. Ця оцінка має особливе значення перед початком весняних польових робіт, поскільки з нею пов'язане прогнозування урожайності коригування технології вирощування сільськогосподарських культур, а також восени для планування заходів по накопиченню і збереженню вологи. Реакція ґрунту обумовлена співвідношенням в ґрунтовому розчині водневих і гідроксильних іонів. Розрізняють групи: дуже сильнокислі — рНсол < 4,0; сильнокислі — 4,1—5,5; нейтральні — 5,6—7,4; слаболужні — рН 7,5—8,5; сильнолужні — 8,5—10,0 та різколужні —10,1—12,0.Елементи живлення та їх доступність рослинам залежить від багатьох умов: гранулометричного і мінералогічного складу, гумусового стану, мікробіологічного режиму, реакції ґрунту, ємності поглинання та складу обмінних катіонів, наявності токсичних речовин і сполук, що зв'язуютть поживні елементи в важкодоступні для рослин форми, будови і структурного стану ґрунтів, умов зволоження і температурного режиму.Біологічна активності ґрунту необхідні для його характеристики як біологічної системи і оцінки ступеня її зміни під впливом антропогенної дії. Внаслідок біологічних перетворень у ірунті відбуваються важливі процеси детоксикації ксенобіотипів, його самоочищення.Водна ерозія ґрунту — процес його руйнування під ударами капель дощу і під дією поверхневого стікання води. Найменшу ґрунтозахисну дію мають просапні культури, меншу — горох, ячмінь, овес. Пшениця і жито краще захищають ґрунт від ерозії, ніж ячмінь і овес. На багаторічних травосумішах ерозія також незначна, як і на цілинних ділянках.Ґрунтовтома може мати різні причини, різний ступінь впливу, різну стійкість у часі. Причому дія причин ґрунтовтоми загострюється з інтенсифікацією землеробства. Причини ґрунтовтоми 1 — одностороннє винесення елементів живлення; 2 — порушення структури та фізико-хімічних властивостей ґрунту, особливо при довготривалому вирощуванні просапних культур; 3 — розвиток фітопатогенної мікрофлори; 4- однобічний розвиток деяких груп ґрунтової мікрофлори за рахунок інших груп; 5 — посилене розмноження бур'янів та шкідників; 6 — порушення рН; 7 - накопичення фітотоксичних речовин у ґрунті.Токсичність ґрунту, крім складних хімічних реакцій, використовують як тест реакцію проростків високочутливих рослин (крес-салат, редис, горох та ін.).До забруднювачів оточуючого середовища входять важкі метали, пестициди, окремі похідні вуглецю, сірки, азоту, фтору, різні вуглеводні, синтетичні органічні речовини, радіонукліди та інші шкідливі речовини.Джерела надходження важких металів поділяють на природні і техногенні. До природних джерел відносяться вивітрювання гірських порід і мінералів, ерозійні процеси, вулканічна діяльність. Техногенні джерела забруднення ґрунту важкими металами: повітряні викиди підприємств чорної металургії, автотранспорту, рідкі і тверді побутові комунальні відходи (включаючи стічні води), пестициди, органічні та мінеральні добрива.
Оцінка агрокліматичних умовФАР. Це світлові промені з довжиною хвилі 0,38— 0,71 мкм. За даними А.А.Ничшюровича, посіви сільськогосподарських культур по використанню ФАР поділяють на такі групи: звичайні _ 0,5—1,5 %, добрі — 1,5—3,0 %, рекордні — 3,5—5,0 % і теоретично можливі — 6—8 %.Сумами активних температур (вище 10 °С), територія України відноситься до помірного поясу (1600—4000 °С). Прийнято вважати забезпеченість культури теплом в межах 80—90 % доброю, так як виробничий ризик в даному випадку невеликий (10—20%). При забезпеченості культури теплом на 50—70 % необхідно вдаватися до заходів по поліпшенню термічних умов. Якщо культура в даних умовах забезпечена теплом менше ніж на 50 %, її вирощувати недоцільно.Перезимівля рослин. Показником умов зимового періоду може служити показник суворості зими. Малосуворі умови зими характеризуються величинами показника до 1, суворі — від 1 до 3 і досить суворі — вище 3.Промерзання грунту. Воно залежить від декількох факторів: температури поверхні ґрунту і глибоких шарів, снігового та рослинного покриву, складу ґрунту, його зволоження, рельєфу, виробничої діяльності людини.Сніговий покрив, який помітно впливає на глибину промерзання ґрунту. До малосніжних відносять зими з середньою висотою снігового покрову до 20 см, до серед-ньосніжних — 20—-ЗО см і до багатосніжних — понад ЗО см. Середня багаторічна кількість опадів. Відповідно до коефіцієнта М. М. Іванова в межах кліматичних поясів виділяли зони по забезпеченості рослин вологою, або зони зволоження (коефіцієнт зволоження):Надлишкова волога (КЗ більше 1,33). Опади перевищують випарування не лише за рік, а й за теплий період (тундрово-болотна зона).Волога (КЗ 1,33—1,00). Річна сума опадів перевищує випарування, але в вегетаційний період випарування більше від опадів. Це зона підзолистих і бурих лісових ґрунтів.Напівволога (КЗ 1,00—0,77). Відповідає лісостеповій зоні на сірих лісових ґрунтах та лісостепових чорноземах; коефіцієнт зволоження 1.00 свідчить про збалансованість річних опадів і випарування.Напівпосушлива (КЗ 0,77—0,55). Охоплює типовий степ на звичайних чорноземах.Посушлива (КЗ 0,55—0,41). Степ на південних чорноземах.Дуже посушлива (КЗ 0,44—0,33). Степ на темно-каштанових і каштанових ґрунтах.Напівсуха (КЗ 0;33—0,22). Напівпустиня на світло-каштанових ґрунтах.Суха (КЗ 0,22—0,12). Напівпустиня на бурих ґрунтах.Дуже суха (КЗ ОД2). Напівпустиня на сіро-бурих ґрунтах.Атмосферна посуха, тобто жаркий період без опадів з вогкістю повітря менше 35—30 %, як правило, супроводжується ґрунтовою посухою, яка проявляється в зниженні вологозапасів у ґрунті, перегріві грунту і зростанні концентрації ґрунтового розчину до токсичного рівня. Аналіз спостережень за вологістю ґрунту і станом сільськогосподарських рослин показав, що зниження запасів продуктивної вологи в орному шарі до 19 мм слід вважати початком посушливого періоду, а до 9 мм— початком сухого періоду. Тому періоди, протягом яких запаси продуктивної вологи в орному шарі складають мснше 20 мм, відносять до посушливих, а період з запасом вологи менше 10 мм — до сухих.
Сонячна радіація, ФАР.Температура повітря, ґрунту і рослин завжди залежать від кількості сонячної радіації, що надходить на дану площу. Загальна сонячна радіація включає пряму, що поступає безпосередньо від сонця, та розсіяну, що надходить від небосхилу внаслідок розсіювання сонячної радіації атмосферою. Частина загальної сонячної радіації відбивається від земної поверхні, інша частина перетворюється в тепло.Рослини в процесі фотосинтезу засвоюють частину енергії сонця, що надходить, і її називають фотосинтетичною активною радіацією (ФАР). Це світлові промені з довжиною хвилі 0,38— 0,71 мкм. За даними А.А.Ничшюровича, посіви сільськогосподарських культур по використанню ФАР поділяють на такі групи: звичайні _ 0,5—1,5 %, добрі — 1,5—3,0 %, рекордні — 3,5—5,0 % і теоретично можливі — 6—8 %.В залежності від довжини вегетаційного періоду та географічної широти на один гектар посівів на Україні за період вегетації находить від 3,69 млн МДж/га в Чернігівській, до 4,92 млн МДж/га енергії ФАР в Автономній Республіці Крим
Оцінка вологозабезпеченості території.Нерідко в якості показника забезпеченості вологою ще використовують середні багаторічні кількості опадів. Така оцінка вкрай недостатня, адже вона не враховує випаровування, в залежності від якого буде складатися різна Надлишкова волога (КЗ більше 1,33). Опади перевищують випарування не лише за рік, а й за теплий період (тундрово-болотна зона).Волога (КЗ 1,33—1,00). Річна сума опадів перевищує випарування, але в вегетаційний період випарування більше від опадів. Це зона підзолистих і бурих лісових ґрунтів.Напівволога (КЗ 1,00—0,77). Відповідає лісостеповій зоні на сірих лісових ґрунтах та лісостепових чорноземах; коефіцієнт зволоження 1.00 свідчить про збалансованість річних опадів і випарування.Напівпосушлива (КЗ 0,77—0,55). Охоплює типовий степ на звичайних чорноземах.Посушлива (КЗ 0,55—0,41). Степ на південних чорноземах.Дуже посушлива (КЗ 0,44—0,33). Степ на темно-каштанових і каштанових ґрунтах.Напівсуха (КЗ 0;33—0,22). Напівпустиня на світло-каштанових ґрунтах.Суха (КЗ 0,22—0,12). Напівпустиня на бурих ґрунтах.Дуже суха (КЗ ОД2). Напівпустиня на сіро-бурих ґрунтах.
Оцінка грунтових умов.Вміст і запаси органічної речовини в ґрунтах традиційно є основним критерієм оцінки ґрунтової родючості.Гумусний стан ґрунтів характеризують вмістом гумусу в орному шарі, запасами в шарі 0—100 м, відношенням С: И, тобто збагаченіс-тю азотом, та відношенням вуглецю гумінових кислот до вуглецю фульвокислот, в відповідно до якого визначається тип гумусу.Склад, або будова ґрунту характеризується щільністю та щілинністю. Щільність ґрунту, або об'ємна маса, в значній мірі визначає його водний і повітряний режим, біологічну активність, безпосередньо впливає на розвиток кореневих систем рослин.Вміст повітря в грунті. За умов оптимальної будови ґрунту ступінь аерації при польовій вологоємності не повинна бути нижчою за 15 %. При меншому вмісті в ґрунті повітря умови росту більшості культурних рослин погіршуються. Щільність.При ущільненні ґрунту погіршується його аерація та підвищується частка недоступної вологи. При щільності 1,5—1,6 г/см3 на частку доступної вологи припадає лише 5—10 % об'єму ґрунту, причому ця вода має міаде дідьки при високому вмісту вологи. Чим сухіший ґрунт, тим більше пригнічуються рослини від підвищення щільності.Нормальний газообмін ґрунту порушується при щільності понад 1,45г/см3 внаслідок зменшення,кількості мікрощілин і великих капілярів.Під структурністю ґрунту розуміють його здатність розпадатися на агрегати під впливом механічних дій. Структура ґрунту — сукупність агрегатів різної величини, форми, щілинності, механічної міцності та водостійкості.Для агрономічної оцінки структури М.І. Савіновим запропонована класифікація, згідно з якою до агрономічно цінних відносяться агрегати розміром 0,25—10 мм. Більші ґрунтові окремості вважаються глибистою частиною ґрунту, а мілкіші — розпиленою. Ці три частини ґрунту діляться на види. Відношення маси грудочок діаметром 0,25—10 мм до маси решти фракцій зветься коефіцієнтом структурності.Водотривкість та пористість (понад 45 %).Вміст водостійких агрегатів в орному шарі чорноземів знаходиться в мажах 40—60 %, що визначає стійкість складання і оптимальні значення щільності ґрунту для багатьох культур. Зменшення вмісту водостійких агрегатів у типових чорноземах нижче 40 % негативно позначається на деяких фізичних властивостях, і в першу чергу на водопроникності. При зниженні кількості водотривких агрегатів з 45—55 до 30 % водопроникність знижується в 3 рази.Вологозабезпеченість посіві.Для визначення використовують запаси продуктивної вологи в ґрунті. Ця оцінка має особливе значення перед початком весняних польових робіт, поскільки з нею пов'язане прогнозування урожайності коригування технології вирощування сільськогосподарських культур, а також восени для планування заходів по накопиченню і збереженню вологи. Реакція ґрунту обумовлена співвідношенням в ґрунтовому розчині водневих і гідроксильних іонів. Розрізняють групи: дуже сильнокислі — рНсол < 4,0; сильнокислі — 4,1—5,5; нейтральні — 5,6—7,4; слаболужні — рН 7,5—8,5; сильнолужні — 8,5—10,0 та різколужні —10,1—12,0.Елементи живлення та їх доступність рослинам залежить від багатьох умов: гранулометричного і мінералогічного складу, гумусового стану, мікробіологічного режиму, реакції ґрунту, ємності поглинання та складу обмінних катіонів, наявності токсичних речовин і сполук, що зв'язуютть поживні елементи в важкодоступні для рослин форми, будови і структурного стану ґрунтів, умов зволоження і температурного режиму.Біологічна активності ґрунту необхідні для його характеристики як біологічної системи і оцінки ступеня її зміни під впливом антропогенної дії. Внаслідок біологічних перетворень у ірунті відбуваються важливі процеси детоксикації ксенобіотипів, його самоочищення.Водна ерозія ґрунту — процес його руйнування під ударами капель дощу і під дією поверхневого стікання води. Найменшу ґрунтозахисну дію мають просапні культури, меншу — горох, ячмінь, овес. Пшениця і жито краще захищають ґрунт від ерозії, ніж ячмінь і овес. На багаторічних травосумішах ерозія також незначна, як і на цілинних ділянках.Ґрунтовтома може мати різні причини, різний ступінь впливу, різну стійкість у часі. Причому дія причин ґрунтовтоми загострюється з інтенсифікацією землеробства. Причини ґрунтовтоми 1 — одностороннє винесення елементів живлення; 2 — порушення структури та фізико-хімічних властивостей ґрунту, особливо при довготривалому вирощуванні просапних культур; 3 — розвиток фітопатогенної мікрофлори; 4- однобічний розвиток деяких груп ґрунтової мікрофлори за рахунок інших груп; 5 — посилене розмноження бур'янів та шкідників; 6 — порушення рН; 7 - накопичення фітотоксичних речовин у ґрунті.Токсичність ґрунту, крім складних хімічних реакцій, використовують як тест реакцію проростків високочутливих рослин (крес-салат, редис, горох та ін.).До забруднювачів оточуючого середовища входять важкі метали, пестициди, окремі похідні вуглецю, сірки, азоту, фтору, різні вуглеводні, синтетичні органічні речовини, радіонукліди та інші шкідливі речовини.Джерела надходження важких металів поділяють на природні і техногенні. До природних джерел відносяться вивітрювання гірських порід і мінералів, ерозійні процеси, вулканічна діяльність. Техногенні джерела забруднення ґрунту важкими металами: повітряні викиди підприємств чорної металургії, автотранспорту, рідкі і тверді побутові комунальні відходи (включаючи стічні води), пестициди, органічні та мінеральні добрива.
Органічна речовина грунтуНевід’ємною складовою частиною будь-якого ґрунту є органічна речовина – сукупність живої біомаси і органічних решток рослин, тварин, мікроорганізмів, продуктів їх метаболізму і специфічних речовин – гумусу. Складний комплекс органічних сполук ґрунту, зумовлений різним складом органічних решток, що надходять у грунт, неоднаковою спрямованістю мікробіологічного процесу, різноманітними гідротермічними умовами тощо. Нежива органічна маса перебуває в ґрунті в різних формах.Скупчення нерозкладених та слабкорозкладених органічних решток, які утворюють лісову підстилку, степову повсть, торф. Це так званий грубий гумус, або мор (нім. moor – торф). Неозброєним оком видно шматочки органів рослин, під мікроскопом – клітини і тканини.Глибоко перетворені органічні рештки у вигляді однорідної пухкої маси чорного забарвлення. Під мікроскопом можна побачити лише дрібні ділянки тканин з залишками напівзруйнованих клітин. Вся маса просякнута новоутвореними сполуками темно-бурого кольору. Цю форму органічної речовини називають модер (нім.moder – порохня). В народі її називають перегноєм.Органічний мул (від нім mull- пил), або власне гумус – комплекс органічних високомолекулярних сполук, специфічних для ґрунту. Це аморфна маса без залишків органічних решток (лат. humus – земля). Гумусні речовини дифузні розташовані між мінеральними частками ґрунту, склеюють їх.Між наведеними формами органічної речовини існують поступові переходи. Джерелами органічної речовини можна вважати всі компоненти біоценозу, проте рослини є основним. Склад органічної речовини різних типів ґрунту неоднаковий.
Склад грунту і водопроникність Склад, або будова ґрунту характеризується щільністю та щілинністю. Щільність ґрунту, або об'ємна маса, в значній мірі визначає його водний і повітряний режим, біологічну активність, безпосередньо впливає на розвиток кореневих систем рослин.Важлива характеристика складу ґрунту — вміст у ньому повітря. За умов оптимальної будови ґрунту ступінь аерації при польовій вологоємності не повинна бути нижчою за 15 %. При меншому вмісті в ґрунті повітря умови росту більшості культурних рослин погіршуються. При ущільненні ґрунту погіршується його аерація та підвищується частка недоступної вологи. При щільності 1,5—1,6 г/см3 на частку доступної вологи припадає лише 5—10 % об'єму ґрунту, причому ця вода має міаде дідьки при високому вмісту вологи. Чим сухіший ґрунт, тим більше пригнічуються рослини від підвищення щільності.Нормальний газообмін ґрунту порушується при щільності понад 1,45г/см3 внаслідок зменшення,кількості мікрощілин і великих капілярів.близька до оптимальної, в процесі вегетації змінюється до рівноважної. Величина цієї розбіжності тим більша, чим помітніше рівноважна щільність відрізняється від оптимальної. Для чорноземів з високими показниками структурного стану різниця між оптимальною і рівноважною щільністю для більшості культур досить мала, що визначає значні можливості мінімалізації основного обробітку ґрунту.Під структурністю ґрунту розуміють його здатність розпадатися на агрегати під впливом механічних дій. Структура ґрунту — сукупність агрегатів різної величини, форми, щілинності, механічної міцності та водостійкості.Для агрономічної оцінки структури М.І. Савіновим запропонована класифікація, згідно з якою до агрономічно цінних відносяться агрегати розміром 0,25—10 мм. Більші ґрунтові окремості вважаються глибистою частиною ґрунту, а мілкіші — розпиленою. Ці три частини ґрунту діляться на види.Відношення маси грудочок діаметром 0,25—10 мм до маси решти фракцій зветься коефіцієнтом структурності.Найкращі водно-повітряні властивості ґрунту степової зони, складаються при розмірі агрегатів 0,25—3 мм, дерново-підзолистих — при 0,5—5 мм.При оцінці стійкості ґрунту проти дефляції враховують вміст агрегатів розміром більше 1 мм в шарі 0-5 см.
Структурна будова грунтуПід структурністю ґрунту розуміють його здатність розпадатися на агрегати під впливом механічних дій. Структура ґрунту — сукупність агрегатів різної величини, форми, щілинності, механічної міцності та водостійкості.Для агрономічної оцінки структури М.І. Савіновим запропонована класифікація, згідно з якою до агрономічно цінних відносяться агрегати розміром 0,25—10 мм. Більші ґрунтові окремості вважаються глибистою частиною ґрунту, а мілкіші — розпиленою. Ці три частини ґрунту діляться на види.
Відношення маси грудочок діаметром 0,25—10 мм до маси решти фракцій зветься коефіцієнтом структурності.
Найкращі водно-повітряні властивості ґрунту степової зони, складаються при розмірі агрегатів 0,25—3 мм, дерново-підзолистих — при 0,5—5 мм.При оцінці стійкості ґрунту проти дефляції враховують вміст агрегатів розміром більше 1 мм в шарі 0-5 см.\Важливішими умовами агрономічної цінності структури є во-дотривкість та пористість (понад 45 %).Вміст водостійких агрегатів в орному шарі чорноземів знаходиться в мажах 40—60 %, що визначає стійкість складання і оптимальні значення щільності ґрунту для багатьох культур. Зменшення вмісту водостійких агрегатів у типових чорноземах нижче 40 % негативно позначається на деяких фізичних властивостях, і в першу чергу на водопроникності. При зниженні кількості водотривких агрегатів з 45—55 до 30 % водопроникність знижується в 3 рази.Агрономічне значення структури має декілька положень:
1.У структурних ґрунтах складається найбільш сприятливий водно-повітряний режим завдяки раціональному поєднанню капілярної і некапілярної щілинності. Наявність некапілярних щілин сприяє зменшенню випаровування вологи з поверхні.
2.Достатня аерація при наявності доступної вологи створює кращі умови для активізації мікробіологічних процесів, упередження денітрифікації, мобілізації поживних речовин.
3.Завдяки зменшенню поверхневого стікання на структурних ґрунтах зменшується змив і розмив, а структурні агрегати понад 1 мм стійко протистоять дефляції.
4.Агрономічно цінна структура забезпечує краще проростання насіння і розміщення кореневої системи в ґрунтовій товщі.
5.На структурних ґрунтах зменшуються енергетичні витрати на механічний обробіток, створюються умови його мінімалізації.
Основне значення в структуроутворенні належить біологічним факторам, тобто рослинності і організмам, що населяють ґрунт (особливо дощові черв'яки).
Оцінка вологозабезпеченості грунтівНа практиці в якості вихідного критерію вологозабезпеченості посівів використовують запаси продуктивної вологи в ґрунті. Ця оцінка має особливе значення перед початком весняних польових робіт, поскільки з нею пов'язане прогнозування урожайності коригування технології вирощування сільськогосподарських культур, а також восени для планування заходів по накопиченню і збереженню вологи. Перед сівбою озимих культур важливо знати не лише загальні запаси продуктивної вологи, а й зволоженість верхнього шару, від якого залежить одержання сходів. Надлишкова волога (КЗ більше 1,33). Опади перевищують випарування не лише за рік, а й за теплий період (тундрово-болотна зона).Волога (КЗ 1,33—1,00). Річна сума опадів перевищує випарування, але в вегетаційний період випарування більше від опадів. Це зона підзолистих і бурих лісових ґрунтів.Напівволога (КЗ 1,00—0,77). Відповідає лісостеповій зоні на сірих лісових ґрунтах та лісостепових чорноземах; коефіцієнт зволоження 1.00 свідчить про збалансованість річних опадів і випарування.Напівпосушлива (КЗ 0,77—0,55). Охоплює типовий степ на звичайних чорноземах.Посушлива (КЗ 0,55—0,41). Степ на південних чорноземах.Дуже посушлива (КЗ 0,44—0,33). Степ на темно-каштанових і каштанових ґрунтах.Напівсуха (КЗ 0;33—0,22). Напівпустиня на світло-каштанових ґрунтах.Суха (КЗ 0,22—0,12). Напівпустиня на бурих ґрунтах.Дуже суха (КЗ ОД2). Напівпустиня на сіро-бурих ґрунтах.
Кислотно-лужна характеристика грунтівРеакція ґрунту обумовлена співвідношенням в ґрунтовому розчині водневих і гідроксильних іонів. Розрізняють групи: дуже сильнокислі — рНсол < 4,0; сильнокислі — 4,1—5,5; нейтральні — 5,6—7,4; слаболужні — рН 7,5—8,5; сильнолужні — 8,5—10,0 та різколужні —10,1—12,0.Кисле середовище пригнічує процеси амоніфікації, нітрифікації, фіксації азоту з повітря, погіршує азотний режим ґрунту. Оптимальні умови для розвитку мікрофлори, що визначає ці процеси, знаходиться в межах 6,5—8,0.
Забезпеченість грунтів елементами живлення Забезпеченість ґрунтів елементами живлення та їх доступність рослинам залежить від багатьох умов: гранулометричного і мінералогічного складу, гумусового стану, мікробіологічного режиму, реакції ґрунту, ємності поглинання та складу обмінних катіонів, наявності токсичних речовин і сполук, що зв'язуютть поживні елементи в важкодоступні для рослин форми, будови і структурного стану ґрунтів, умов зволоження і температурного режиму.
Оцінка біологічної активності грунтуПоказники біологічної активності ґрунту необхідні для його характеристики як біологічної системи і оцінки ступеня її зміни під впливом антропогенної дії. Внаслідок біологічних перетворень у ірунті відбуваються важливі процеси детоксикації ксенобіотипів, його самоочищення.Біологічна активність грунту залежить від безлічі факторів. До них належать погодні умови, технологія землеробства, а також види вирощуваних культур.Успішне ведення екологічного землеробства вимагає високої біологічної активності грунту. Тільки тоді органічні речовини, що потрапляють в грунт в результаті внесення гною та обробітку кормових бобових і проміжних культур, дійсно можуть використовуватися. Мікробна активність грунту піддається впливу різних факторів. До них відносяться вміст органічних речовин, показник кислотності, фізичні властивості ґрунту, хід вегетації. На багато з цих факторів (за винятком природних умов) можна вплинути в ході проведення агротехнічних заходів.Для оцінки біологічної активності землі (при порівнянні екологічного і традиційного сівозмін) визначалася діяльність трьох ферментів:
1.Активність дегідрогенази (DHA) вважається індикатором для біологічних окислювально-відновних систем і мірою інтенсивності мікробіологічного розкладання речовин у ґрунті.
2. Бета - глюкозидази (GLU) каталізують гідролітичне розщеплення глюкозидів в рамках розкладання целюлози в ґрунті. Рослинні залишки на 40 -70% складаються з целюлози.
3.. Шелочные фосфатази (РНО) каталізують гидролитическое розщеплення фосфат - ефірів і грають тим самим важливу роль у процесі мінералізації органічних фосфорних сполук у грунті.
32. Оцінка ерозійної безпеки і еродованості грунтівВодною і вітровою ерозією щороку виноситься в середньому 15 т/га, а в Україні — 740 млн т ґрунту, що містить 24 млн т гумусу, 0,7 млн т рухомого фосфору та інші елементи живлення. Основною причиною такого становища є надмірна розораність земель (81—82% усіх сільськогосподарських угідь, або близько 58 % усієї території). Загальні ж нормативи становлять: розораність території 40—45 %, співвідношення екологічно сталих угідь (сіножаті, пасовища, ліси) до ріллі — не менше одиниці.Водна ерозія ґрунту — процес його руйнування під ударами капель дощу і під дією поверхневого стікання води.Основні антропогенні фактори ерозії — зменшення рослинного покриву, дигресія пасовищ, погіршення структурного стану, недостатня захищеність поверхні рослинними залишками.Рослинний покрив відіграє дуже важливу роль у захисті фунтів від ерозії. Грунт, що заріс травою, як правило, за визначенням П. А. Костичева, не розмивається навіть тоді, коли утворився яр, і навіть з самого краю обриву.Найменшу ґрунтозахисну дію мають просапні культури, меншу — горох, ячмінь, овес. Пшениця і жито краще захищають ґрунт від ерозії, ніж ячмінь і овес. На багаторічних травосумішах ерозія також незначна, як і на цілинних ділянках.
ГрунтовтомаҐрунтовтома може мати різні причини, різний ступінь впливу, різну стійкість у часі. Причому дія причин ґрунтовтоми загострюється з інтенсифікацією землеробства.
Головні з них:
1 — одностороннє винесення елементів живлення;
2 — порушення структури та фізико-хімічних властивостей ґрунту, особливо при довготривалому вирощуванні просапних культур;
3 — розвиток фітопатогенної мікрофлори;
4- однобічний розвиток деяких груп ґрунтової мікрофлори за рахунок інших груп;
5 — посилене розмноження бур'янів та шкідників;
6 — порушення рН;
7 - накопичення фітотоксичних речовин у ґрунті.
Для встановлення токсичності ґрунту, крім складних хімічних реакцій, використовують як тест реакцію проростків високочутливих рослин (крес-салат, редис, горох та ін.).При ґрунтовтомі знижується конкурентоспроможність культурних рослин по відношенню до бур'янів щодо використання вологи, живлення та освітлення. При цьому посилюється алело-патичний механізм пригнічення культур як при їх взаємодії в посівах, так і за рахунок накопичення в ґрунті продуктів розкладу вегетативної маси бур'янів.
Оцінка с. г. культур за біологічними вимогами до умов вирощуванняАгрономічна доцільність сільськогосподарських культур починається з встановлення довжини вегетаційного періоду. Загальна оцінка в потребі рослин до тепла визначається сумою температур (вище +10 °С) за період вегегації. Ця характеристика може помітно розрізнятись не лише за культурами, а й у різних сортів однієї і тієї самої культури Для кожного виду рослин існують певні температурні межі, в яких проходить проростання насіння. Для зернових культур, наприклад, мінімум знаходиться в межах 0—5 °С, оптимум — в межах 20—25 °С, а максимум — в межах 30—40 °С. Для кукурудзи - відповідно 8—10, 30—35 та 40—50 °С.Для більшості теплолюбних культур температура ґрунту, при якій дозволяється сівба, повинна бути дещо вищою початкової температури проростання насіння, так як з'явлення сходів буде помітно затягуватись, а ранні сходи можуть піддаватися дії весняних заморозків.У житті рослин вода має надзвичайно велике значення. Рослинний організм містить її 75—90 і більше відсотків.Рослинам вода потрібна від сівби насіння і до закінчення формування врожаю. Використовувати воду рослина починає від набубнявіння насіння, кількість якої для нормального проростання неоднакова для різних сільськогосподарських культур. Вологість в'янення визначають, фіксуючи вологість ґрунту, за якої рослини стійко в'януть. Відношення вологості в'янення до максимальної гігроскопічності називають коефіцієнтом в'янення. Оптимальна вологість коренеобжитого шару ґрунту, за якої досягається максимальна інтенсивність росту рослин, змінюється для різних видів в межах 65—90 % найменшої вологоємності, зокрема: 75—90 % — для багаторічних трав, 65—80 % — для зернових, 70—85 % — для овочевих культур.При перезволоженні ґрунту порушується повітряний режим, накопичуються токсичні продукти анаеробісу.Продовженість виживання рослин в умовах затоплення помітно залежить від температури води. Коли в весняний період допустима тривалість затоплення різних видів багаторічних трав в межах 5—25 діб, то вже в літній період вона не повинна бути більше як 20—26 год. Для зернових культур літнє затоплення не повинне перевищувати 5—12 год., а для овочевих — 5—7 год.Певною мірою посухостійкість рослин може характеризуватися коефіцієнтом транспірації, тобто кількістю води в грамах, що витрачається на синтез 1 г сухої речовини. Величина його значною мірою залежить від умов середовища (водно-фізичних властивостей ґрунту, забезпеченості поживними речовинами та ін.) та щільності фітоценозу. Проте цей коефіцієнт специфічний для різних культур і показує, наскільки продуктивно витрачається волога рослинамиПрояв цих умов значною мірою залежить від гумусового стану ґрунтів, гранулометричного та мінералогічного складу, потужності орного шару, ступеня окультуреності.Традиційно при оцінці вимог культур до фізичних умов ґрунту основна увага приділялась відношенню їх до гранулометричного складу. Довгий час він використовувався в якості інтегральної характеристики фізичних властивостей ґрунтів.Польові культури виявляють різне відношення до щільності ґрунту (табл. 5). Для більшості культур суцільної сівби ці значення знаходиться в межах 1,1—1,3 г/см2, для просапних — у межах 1,0—1,2 г/см , що відповідає 55—60 % загальної щілинності.Деякі культури, наприклад бавовник, люпин, добре розвиваються при більш високих значеннях щільності орного шару. Особливо виділяється рис, для нормального росту і розвитку якого необхідна висока ущільненість верхнього шару.При проникненні кореневої системи більшості рослин в ущільнені шари з об'ємною масою 1,4—1,6 г/см3 їх розвиток пригнічується, а при більш високих значеннях щільності ріст кореневої системи неможливий.Різні рослини мають неоднаковий інтервал рН, сприятливий для їх росту і розвитку, та мають різну чутливість до відхилень реакції від оптимальної. У цьому відношенні їх розділяють на декілька груп:
Найбільш чутливі до кислотності бавовник, люцерна, еспарцет, цукрові, столові та кормові буряки, коноплі. Вони добре ростуть тільки при нейтральній або слаболужній реакції (рН 7—8) і дуже чутливо реагують на внесення вапна навіть на слабокиелих ґрунтах.
Чутливі до підвищеної кислотності ячмінь, озима та яра пшениця, кукурудза, соя, квасоля, горох, кормові боби, конюшина, соняшник. Вони краще ростуть при слабокислій і нейтральній реакції (рН 6-7) і добре реагують на вапнування не менше слабокиелих, та й середньокислих ґрунтів. На вапнованих ґрунтах урожайність цих культур помітно підвищується, різко зменшується випадання озимої пшениці і конюшини при перезимівлі.
Малочутливі до підвищеної кислотності жито, овес, просо, гречка, тимофіївка. Ці культури можуть задовільно рости в широкому інтервалі рН, при кислій і слабо лужній реакції (рН 4,5— 7,5), але найбільш сприятлива для їх росту слабокисла реакція (рН 5,5—6.0). На дуже- і середньокислих ґрунтах вони позитивно реагують на вапнування повними нормами, що пояснюється не лише зниженням кислотності, а й посиленням мобілізації поживних речовин і покращанням живлення рослин азотом і зольними елементами.
Льон і картопля вимагають вапнування тільки дуже кислих ґрунтів. Картопля малочутлива до кислої реакції і добре росте на кислих ґрунтах. Найбільш сприятливим для її росту слабокислі ґрунти (рН 5,5—6,0). При внесенні високих норм вапна і доведенні реакції середовища до нейтральної урожай картоплі і льону та їх якість можуть знижуватись, картопля дуже уражується паршою, а льон —бактеріозом. Негативний вплив підвищених доз вапна на ці культури пояснюється не стільки нейтралізацією кислотності, скільки зменшенням кількості засвоюваних сполук бору в ґрунті, а також надлишковою концентрацією іонів кальцію в ґрунтовому розчині, внаслідок чого утруднюється надходження в рослини інших катіонів, зокрема магнію і калію.
Люпин, жовтий та синій, серадела добре ростуть на кислих ґрунтах (рН 4,5—5,0) і погано — при лужній і навіть нейтральній реакції. Ці культури чутливі до надлишку водорозчинного кальцію в ґрунті, особливо на початку росту, тому негативно реагують на підвищення дози вапна. Проте при внесенні знижених доз вапняних добрив, що містять магній, зниження врожаю цих культур не спостерігається.
За чутливістю до кислотності і реакції на вапнування розрізняються не тільки різні сільськогосподарські рослини, а й їх сорти (особливо ячменю, ярої пшениці, кукурудзи, гороху, конюшини, люцерни).Загальними принципами підбору культур для подібних умов є оцінка рівня вимогливості їх до умов родючості ґрунту.Проте умовно сільськогосподарські культури можна розділити на три групи: високовимогливі — цукрові буряки, бавовник, соняшник, картопля, озима і яра пшениця, кукурудза, просо; середньовимогливі — ячмінь, гречка, зернобобові, однорічні трави; маловимо-гливі — озиме жито, овес, конюшина.Сільськогосподарські культури характеризуються різною стійкістю до хвороб, схильністю до враження шкідниками, специфічною реакцією по відношенню до бур'янів.Зниження врожаю по окремих культурах, за даними багатьох наукових установ, може досягати: пшениці і жита — 55—65 %3 ячменю — 37—45, льону — 35—45, картоплі — 40—55, цукрових буряків — 47-—80. Це пов'язане з тим, що бур'яни погіршують умови живлення культурних рослин, а деякі їх види є паразитами.Зараз нараховують близько 800 тис. різних шкідників і понад 30 тис. збудників хвороб сільськогосподарських культур. Втрата врожаю від шкідників і хвороб по усереднених даних становить відповідно 14 і 12 %.Для захисту рослин застосовують комплекс агротехнічних, біологічних і хімічних заходів. Застосування того чи іншого методу в певну фазу розвитку рослин залежить від ступеня ураження тим чи іншим шкідником або хворобою.Як відомо, хімічний спосіб боротьби зі шкідниками і хворобами, найбільш розповсюджений зараз, має значні недоліки. При застосуванні хімічних препаратів одночасно з шкідниками знищуються комахи, які запилюють рослини. Тому найактуальніша проблема — це охорона навколишнього природного середовища, яка наносить мінімально? шкоди при проведенні захисних заходів.
Вимоги рослин до теплозабезпеченості та температурного режимуДля кожного виду рослин існують певні температурні межі, в яких проходить проростання насіння. Для зернових культур, наприклад, мінімум знаходиться в межах 0—5 °С, оптимум — в межах 20—25 °С, а максимум — в межах 30—40 °С. Для кукурудзи - відповідно 8—10, 30—35 та 40—50 °С.Для більшості теплолюбних культур температура ґрунту, при якій дозволяється сівба, повинна бути дещо вищою початкової температури проростання насіння, так як з'явлення сходів буде помітно затягуватись, а ранні сходи можуть піддаватися дії весняних заморозків.Відносно залежності видів рослин від температури розрізняють: Термофільні –теплолюбні, психрофіли – холодолюбні.
Відношення рослин до вологозабезпеченняРослинам вода потрібна від сівби насіння і до закінчення формування врожаю. Використовувати воду рослина починає від набубнявіння насіння, кількість якої для нормального проростання неоднакова для різних сільськогосподарських культур. Вологість в'янення визначають, фіксуючи вологість ґрунту, за якої рослини стійко в'януть. Відношення вологості в'янення до максимальної гігроскопічності називають коефіцієнтом в'янення. Оптимальна вологість коренеобжитого шару ґрунту, за якої досягається максимальна інтенсивність росту рослин, змінюється для різних видів в межах 65—90 % найменшої вологоємності, зокрема: 75—90 % — для багаторічних трав, 65—80 % — для зернових, 70—85 % — для овочевих культур.При перезволоженні ґрунту порушується повітряний режим, накопичуються токсичні продукти анаеробісу.Продовженість виживання рослин в умовах затоплення помітно залежить від температури води. Коли в весняний період допустима тривалість затоплення різних видів багаторічних трав в межах 5—25 діб, то вже в літній період вона не повинна бути більше як 20—26 год. Для зернових культур літнє затоплення не повинне перевищувати 5—12 год., а для овочевих — 5—7 год.Певною мірою посухостійкість рослин може характеризуватися коефіцієнтом транспірації, тобто кількістю води в грамах, що витрачається на синтез 1 г сухої речовини. Величина його значною мірою залежить від умов середовища (водно-фізичних властивостей ґрунту, забезпеченості поживними речовинами та ін.) та щільності фітоценозу. Проте цей коефіцієнт специфічний для різних культур і показує, наскільки продуктивно витрачається волога рослинами.Відрізняючись за вологовикористанням, польові культури по-різному впливають на водний режим ґрунту і запаси вологи, що залишаються після них. Рослини з глибокопроникаючим корінням (люцерна, цукрові буряки, соняшник та ін.) здатні висушувати ґрунт на значній глибині (до 3,0—3,5 м). У районах недостатнього зволоження після таких культур відновити запаси вологи в цьому шарі протягом одного осінньо-зимового періоду неможливо. Активне висушування ґрунту в цих районах відбувається під багаторічними рихлокущовими злаками, що мають густу сітку мілких проникаючих коренів.Рослини з невеликою кореневою системою, такі як картопля, льон та інші, використовують вологу в основному з верхнього півметрового шару грунту. Після них залишається достатньо високий запас вологи в глибших шарах ґрунту.
Відношення рослин до реакції грунтуРізні рослини мають неоднаковий інтервал рН, сприятливий для їх росту і розвитку, та мають різну чутливість до відхилень реакції від оптимальної. У цьому відношенні їх розділяють на декілька груп:
Найбільш чутливі до кислотності бавовник, люцерна, еспарцет, цукрові, столові та кормові буряки, коноплі. Вони добре ростуть тільки при нейтральній або слаболужній реакції (рН 7—8) і дуже чутливо реагують на внесення вапна навіть на слабокиелих ґрунтах.
Чутливі до підвищеної кислотності ячмінь, озима та яра пшениця, кукурудза, соя, квасоля, горох, кормові боби, конюшина, соняшник. Вони краще ростуть при слабокислій і нейтральній реакції (рН 6-7) і добре реагують на вапнування не менше слабокиелих, та й середньокислих ґрунтів. На вапнованих ґрунтах урожайність цих культур помітно підвищується, різко зменшується випадання озимої пшениці і конюшини при перезимівлі.
Малочутливі до підвищеної кислотності жито, овес, просо, гречка, тимофіївка. Ці культури можуть задовільно рости в широкому інтервалі рН, при кислій і слабо лужній реакції (рН 4,5— 7,5), але найбільш сприятлива для їх росту слабокисла реакція (рН 5,5—6.0). На дуже- і середньокислих ґрунтах вони позитивно реагують на вапнування повними нормами, що пояснюється не лише зниженням кислотності, а й посиленням мобілізації поживних речовин і покращанням живлення рослин азотом і зольними елементами.
Льон і картопля вимагають вапнування тільки дуже кислих ґрунтів. Картопля малочутлива до кислої реакції і добре росте на кислих ґрунтах. Найбільш сприятливим для її росту слабокислі ґрунти (рН 5,5—6,0). При внесенні високих норм вапна і доведенні реакції середовища до нейтральної урожай картоплі і льону та їх якість можуть знижуватись, картопля дуже уражується паршою, а льон —бактеріозом. Негативний вплив підвищених доз вапна на ці культури пояснюється не стільки нейтралізацією кислотності, скільки зменшенням кількості засвоюваних сполук бору в ґрунті, а також надлишковою концентрацією іонів кальцію в ґрунтовому розчині, внаслідок чого утруднюється надходження в рослини інших катіонів, зокрема магнію і калію.
Люпин, жовтий та синій, серадела добре ростуть на кислих ґрунтах (рН 4,5—5,0) і погано — при лужній і навіть нейтральній реакції. Ці культури чутливі до надлишку водорозчинного кальцію в ґрунті, особливо на початку росту, тому негативно реагують на підвищення дози вапна. Проте при внесенні знижених доз вапняних добрив, що містять магній, зниження врожаю цих культур не спостерігається.
За чутливістю до кислотності і реакції на вапнування розрізняються не тільки різні сільськогосподарські рослини, а й їх сорти (особливо ячменю, ярої пшениці, кукурудзи, гороху, конюшини, люцерни).Загальними принципами підбору культур для подібних умов є оцінка рівня вимогливості їх до умов родючості ґрунту. Проте умовно сільськогосподарські культури можна розділити на три групи: високовимогливі — цукрові буряки, бавовник, соняшник, картопля, озима і яра пшениця, кукурудза, просо; середньовимогливі — ячмінь, гречка, зернобобові, однорічні трави; маловимо-гливі — озиме жито, овес, конюшина.