Экзаменационный билет № 3

1. Эрозия почвы и борьба с ней.

Под эрозией (от латинского слова «erosio» — «разъедание») понимают многообразные процессы разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды и ветром. Разрушение почв и пород дождевыми, талыми и поливными водами называют водной эрозией, а ветром — ветровой эрозией или дефляцией.

Различают нормальную (естественную) и ускоренную водные эрозии. Нормальная эрозия — это медленный смыв механических частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью в, минимальных размерах, который восстанавливается в результате природного почвообразовательного процесса. Ускоренная эрозия — значительный смыв верхних, наиболее плодородных почвенных слоев и глубокий размыв почв, материнских и коренных пород с образованием промоин и оврагов.

По интенсивности развития ускоренной эрозии ее подразделяют на плоскостную, или поверхностную, линейную, или овражную. При плоскостной водной эрозии пьд влиянием стекающих по склону талых и дождевых вод на поверхности пашни образуются мелкие струйчатые размывы, которые легко разравниваются обработкой. При этом мощность пахотного слоя уменьшается, и для ее восстановления последующими обработками припахивают нижележащие, менее плодородные слои почв. Линейная водная эрозия развивается под влиянием мощных концентрированных стоков воды. Сначала образуются глубокие размывы до 20-35 см, потом промоины глубиной до 1 м и более. При дальнейшем размыве образуется овраг. Склоны (стенки) оврага со временем осыпаются, становятся более пологими, зарастают травой, древесной и кустарниковой растительностью; овраги перестают расти и превращаются в балки. Глубина оврагов и балок регулируется базисом эрозии. Базисом эрозии, по С. С. Соболеву, называется горизонтальная поверхность, на уровне которой стекающие водные потоки, ручейки, реки теряют свою размывающую силу и ниже которой потоки не могут уже размывать породы. Для рек, впадающих в море, главным базисом эрозии служит отметка поверхности воды в море, а для оврагов и балок, впадающих в реки, местным базисом эрозии является отметка поверхности воды в реке. Дно балки может снова подвергнуться размыву при понижении базиса эрозии.

Защита почв от эрозии включает систему следующих мероприятий: организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические. В их составе имеются профилактические мероприятия, а также непосредственно направленные на устранение эрозии там, где она получила развитие.

Включают использование многолетних трав, занятых паров, комплекс приемов по защитной обработке почв (минимализация обработки, глубокое рыхление без оборота пласта, обработка поперек склонов, контурная обработка); полосное размещение сельскохозяйственных культур на эрозионно опасных землях; регулирование стока дождевых и талых вод (щелевание и кротование, прерывистое бороздование, лункование, полосное зачернение снега); накопление и сохранение влаги в почвах (ранневесеннее боронование, мульчирующая стерневая обработка, оструктурива-ние почв); способы посева и посадки сельскохозяйственных культур (расположение рядков поперек склона, перекрестный сев зерновых культур); применение органических и минеральных удобрений (при этом создается мощный растительный покров, защищающий почву от эрозии).

Важное значение имеют сжатые сроки посева яровых культур, быстрое появление всходов и развитие растений, которые обеспечат защиту почв от эрозии.

В борьбе с дефляцией наиболее эффективны агроприемы, направленные на накопление и сохранение влаги в почве и обеспечение постоянной защиты ее поверхности растительным покровом от выдувания.

2. Условия образования гумуса в почве

Распад большей части растительных и животных остатков происходит в почве (рис. 14.5). При этом легко разлагающиеся материалы подвер­гаются быстрому и достаточно полному окислению, тогда как веще­ства, с трудом расщепляемые микроорганизмами, длительное время остаются в почве как ее органические компоненты. Органическое веще­ство почвы частично состоит из не вполне распавшихся остатков расте­ний и частично из гумуса. Гумусом называют содержащийся в почве аморфный, обычно темноокрашенный материал биологического проис­хождения. В состав гумуса входят соединения, с трудом разлагающиеся микроорганизмами,-прежде всего лигнин, а также жиры, воски, угле­воды и белковые компоненты. Они превращаются в полимерные веще­ства, не поддающиеся точной химической характеристике. В образова­нии гумуса участвуют наряду с бактериями и грибами также простейшие и разного рода черви.

Одновременно с гумификацией растительного материала происходит обогащение его азотом. Если соотношение углерода к азоту в расти­тельных остатках составляет примерно 40:1, то в гумусе-около 10:1. Значительная часть азота переводится в органические соединения, т.е. в такую форму, в которой растения не могут его использовать. Особен­но прочно связывает азот лигнин. Этот процесс служит источником лигнопротеинов и гетероциклических соединений. Гумус находится как бы в состоянии динамического равновесия: с одной стороны, количе­ство его все время пополняется за счет притока органических остатков, а с другой-убывает, так как часть гумуса подвергается полному окис­лению. Содержание гумуса в почве тем выше, чем в большей мере поч­венные условия способствуют его образованию и чем они менее благо­приятны для его распада. Малое количество гумуса в почве тропиче­ских районов связано с быстрым разложением любых органических веществ под действием микроорганизмов, развитию которых способствует тропический климат. Степной чернозем образуется в областях с продолжительной холодной зимой и сухим летом. Однако количество накапливающегося гумуса зависит не только от климатических и поч­венных условий, но и от природы растительных остатков. Солома хлебных злаков и остатки степных растений дают легко разлагающийся гумус, тогда как из листьев лесных деревьев и особенно из хвои обра­зуется грубый гумус, с трудом поддающийся разложению.

В процессе образования гумуса в органических соединениях освобождается или образуется много карбоксильных групп. Поэтому для качества гумуса и бы­строты его переработки микроорганизмами решающее значение имеет наличие или отсутствие оснований. В почвах, бедных минеральными компонентами, в частности щелочными катионами (подзолы, почвы пустошей и хвойных лесов), происходит накопление фульвокислот (кислый гумус). При достаточном количе­стве щелочных минеральных веществ образуются нейтрализованные щелочами коллоиды гумуса, которые в сочетании с коллоидами глины составляют так на­зываемый сорбционный комплекс почвы. Органическую часть этого комплекса можно рассматривать как высокомолекулярный естественный ионообменник, обеспечивающий для обитателей почвы-растений и микроорганизмов-опреде-ленное ионное равновесие. Образование мягкого гумуса ведет к активизации жизни в почве; грибные гифы и слизь связывают частицы почвы, в результате чего она приобретает благоприятную комковатую структуру.

В то время как чисто минеральная почва бедна микроорганизмами, в почве, богатой гумусом, она представлена большим разнообразием видов. Такой комплекс, присутствующий и в неудобренной почве, назы­вают автохтонным в отличие от зимогенного, доминирующего при вне­сении в почву органических веществ. Таким образом, стабилизирующее действие гумуса на почвенную динамику связано также и с тем, что оно обеспечивает поддержание богатой почвенной микрофлоры.

3. Многолетние сорные растения – меры борьбы

Многолетние сорняки отличаются от однолетних и двухлетних тем, что они: 1) в течение своей жизни плодоносят несколько раз и 2) способны размножаться не только семенами, но и порослью от подземных частей (корневищами, корневыми отпрысками, луковицами, , клубнями, надземными побегами).

По степени вредности для культурных растений и по трудности борьбы с многолетними сорняками их разделяют на две группы:

1) Многолетники, которые размножаются, как и однолетники, по преимуществу семенами и не дают поросли от подземных частей (кроме луковичных). Сюда относятся: одуванчики, цикорий дикий, подорожник, лютик ползучий, сурепка, типчак и др. Они легко искоренимы.

2) Многолетники, которые размножаются порослью от подземных частей и трудно искоренимы. Наиболее распространены и опасны из них корневищевые и корнеотпрысковые.

Меры борьбы с сорняками следующие: проведение передовой агротехники;

введение правильного севооборота с травосеянием, черным паром и пропашными культурами; соблюдение при этом севообороте требуемой обработки почвы и чередование растений обеспечивают непосредственное истребление, истощение и удушение сорняков, то-есть наиболее успешное уничтожение их;

тщательная очистка посевного материала от семян сорных растений путем правильного подбора машин, сит и других приспособлений для очистки, с учетом особенностей культурных семян и их засорителей;

внесение на поля перепревшего навоза, в котором семена сорняков уже потеряли всхожесть;

скармливание животным засоренных кормов в размолотом, засилосованном или запаренном состоянии;

обкашивание обочин полевых дорог, канав, пустырей и т. п. до цветения сорных растений;

своевременная и правильная уборка хлебов, устраняющая осыпание сорняков;

выведение устойчивых сортов культурных растений, менее подвергающихся губительному действию сорняков (сюда относятся сорта зимостойкие, засухоустойчивые, заразихоустойчивые и т. д.);

очистка почвы от семян и корней сорняков: путем лущения стерни на глубину 4—5 сантиметров дисковыми орудиями, немедленно после уборки хлеба, и глубокой вспашки плугом, обязательно с предплужником, для заделки (уничтожения) сорных растений, через 15—20 дней после лущения, когда взойдет основная масса сорняков. Для уничтожения (истощения) корневищ пырея лущение следует производить дисковыми лущильниками в два прохода (перекрестно), на глубину залегания основной массы корневищ (на 8—10 сантиметров); корневища при этом разрезаются на части, каждая величиной в 5—10 сантиметров. С появлением ростков пырея (до их позеленения) производится вспашка плугом с предплужником на глубину 23—25 сантиметров. Чтобы предплужник не сгребал землю впереди себя, его надо установить на 1—2 сантиметра ниже глубины лущения.

Очистка полей от запаса семян и корней сорных растений производится также в период культивации, полки, мотыжения междурядий и т. д.

Для того чтобы усилить рост культурных растений и тем уменьшить вред от сорняков, необходимо:

производить посев ранних культур в ранние и сжатые сроки (чтобы в своем развитии они опередили сорняки);

производить посев яровизированными семенами (для ускорения развития культурных растений);

создавать культурным растениям лучшие условия роста путем обеспечения их пищей и влагой (внесение удобрений, рыхление почвы и т, д.).

Для уничтожения появившихся сорняков следует проводить: мотыжения междурядий пропашных культур по мере появления сорняков;

ручную полку сорняков на посевах зерновых и технических культур (лен) до 2—3 раз за весенне-летний период.

4. Закон незаменимости и равнозначимости факторов жизни растений

На основании научного и практического опыта сформулирован ряд законов земледелия. Эти законы обобщают влияние факторов на рост и развитие растений и раскрывают связи растений с условиями внешней среды, при этом определяются пути развития земледелия, осуществляющиеся в строгом соответствии с данными законами, и устанавливают правила эксплуатации земли, которое можно считать средством производства. Закон земледелия не что иное, как выражение законов нашей природы, которые проявляются в результате деятельности людей по возделыванию сельхоз культур.

Первый закон. Закон равнозначности и незаменимости факторов жизни растений. Незаменимость означает, что ни один из факторов жизни растений ни в коем разе не может быть заменен другим. Независимо от количественной потребности в том или ином факторе жизни физиологически они одинаково нужны растению. Например, во время цветения для завязывания плодов необходим бор, пусть в ничтожно малом количестве. Но если растение его не получает, то нарушается нормальное плодообразование.

Равнозначность заключается в том, что в каких бы факторах ни нуждался растительный организм, отсутствие абсолютно любого из них ведет к снижению урожайности, а также гибели растения. Вот например, сколько бы Вы ни увеличивали содержание влаги в почве, она не может возместить недостаток света или тепла — так же, как нельзя азот заменить калием или фосфором.

Для получения максимально урожая который возможен необходимо постоянно обеспечивать растения необходимыми факторами в оптимальном количестве — в этом абсолютное значение закона равнозначности и незаменимости всех факторов жизни.

В конкретных условиях этот закон приобретает относительное значение из-за неодинаковых затрат на обеспечение роста растений различными факторами.

Дефицит в любом факторе жизни определяется не только величиной потребности, но и наличием — запасами в почве. Разница между наличием и потребностью фактора составляет величину дефицита, который может быть покрыт приемами химизации, агротехники или мелиорации.

5. Роль фосфора в формировании урожая с/х культур.

Играет исключительно важную роль в процессах обмена энергии в растительных организмах. Энергия солнечного света в процессе фотосинтеза и энергия, выделяемая при окислении ранее синтезированных органических соединений в процессе дыхания, аккумулируется в растениях в виде энергии фосфатных связей у так называемых макроэргических соединений, важнейшим из которых является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Накопленная в АТФ при фотосинтетическом и окислительном фосфорилировании энергия используется для всех жизненных процессов роста и развития растения, поглощения питательных веществ из почвы, синтеза органических соединений, их транспорта. При недостатке фосфора нарушается обмен энергии и веществ в растениях.

Особенно резко дефицит фосфора сказывается у всех растений на образовании репродуктивных органов. Его недостаток тормозит развитие и задерживает созревание, вызывает снижение урожая и ухудшение качества продукции. Растения при недостатке фосфора резко замедляют рост, листья их приобретают (сначала с краев, а затем по всей поверхности) серо-зеленую, пурпурную или красно-фиолетовую окраску. У зерновых злаков дефицит фосфора снижает кущение и образование плодоносных стеблей. Признаки фосфорного голодания обычно проявляются уже на начальных стадиях развития растений, когда они имеют слаборазвитую корневую систему и не способны усваивать труднорастворимые фосфаты почвы.

Усиленное снабжение растений фосфором ускоряет их развитие и позволяет получать более ранний урожай, одновременно улучшается качество продукции.