Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Рациональное использование земель сельскохозяйственного назначения Челябинской области. Монография
.pdf
Особый интерес и практическую ценность имеет структура и
плотность сложения залежных почв черноземов. Почвы, согласно
шкале оценки готовности их к посеву, считаются пригодными при
содержании в них при сухом просеивании 80% агрегатов размером
от 0,25 до 10 мм, а при мокром просеивании – 70%. По данным исследования, залежные почвы черноземов на первый и второй
год содержали таких агрегатов 69,3%, а через пять лет содержание ценных
агрегатов увеличилось на 5,8%, через восемь лет – на 8,% и соответствовало контрольному варианту (целина 79,4%).
На вариантах, где предшественниками был донник и
горох+овес + поукосно рапс, содержание ценных агрегатов соответствовало 5-летней залежи (74,9%), а на 9-летний их содержание было ниже целины
на 1,9%.
Одно из важнейших свойств почвы – плотность сложения,
которая для большинства полевых культур находится в пределах 1,1–1,3 см
целине она составляла 1,24 г/см
пятого – 1,28 т/см
3
, в проводимых исследованиях в слое 0–20 см на
3
, в залежи первого года 1,31 см 3,
3
, восьмого – 1,26 г/см3 . В первые годы по-
сле перевода пашни в залежь наблюдается уплотнение почвы,
затем происходит разуплотнение её и плотность приближается к равновесной (1,24 г/см
3
). На пашне наименьшая плотность
сложения наблюдалась в вариантах после гороха с овсом, поукосно яровой рапс на сидерит – 1,02 г/см
1,04 г/см
1,15 г/ см
3
, наибольшая после пшеницы и смеси горох + овес+ячмень –
3
. Плотность сложения почвы по слоям увеличивается
3
, рапс (сидерит) –
в слое 10–20 см во всех вариантах, но в большей степени после пшеницы, смеси гороха+ овса+ячменя и залежи 1–2 года в
среднем на 0,15–0,22 г/ см
Определение интенсивности выделения СО
3
.
по методике
2
В.И.Штатного в горизонте 0–10 см показало увеличение биологической активности почвы на залежных участках в сравнении
с пашней. Так, под горохом – овсом с поверхности выделялось
0,48 г/ см
3
СО2 за час, на залежи в 1,2 раза, а на целине в 1,5 раза
больше, что объясняется более интенсивной деятельностью почвенной биоты.
Таким образом, свойства черноземов обыкновенных после
пяти-восьмилетнего пребывания их в залежном состоянии проявляются в изменении видового состава растений и агрофизиче-
161
ских свойств почвы. Увеличивается содержание органического
вещества, улучшаются агрофизические свойства и биологическая
активность почв, что позволяет после внесения в них удобрений,
мелиорантов, адсорбентов и соответствующей обработки вводить их в сельскохозяйственный оборот [55, 58].
5.7.2. Изменение состояния растительного покрова за-
лежных земель
Растительность залежей в ходе многолетней динамики суксидии (сложный процесс восстановления не
только исходной растительности, но и почвенного плодородия после определенного
периода ее освоения под посевы культурных растений) проходит
временные стадии (бурьянистые, корневищные, рыхлокустовые,
плотнокустовые). Последние развиваются достаточно продолжительное время (до 15 и более лет) и составляют ключевые этапы в
филоценогенезе растительности залежей [60, 102].
Изучение механизмов самовосстановления земель, выве-
денных из сельскохозяйственного
оборота, имеет как научное
значение, так и существенный практический интерес, связанный
с прогнозом использования почв. К тому же залежная растительность как один из главных факторов почвообразования оказывает
фитомелиоративное влияние на восстановление деградированных процессов при использовании почв. В результате зарастания земель образуется растительный покров, приближающийся
по своей структуре к
естественным растительным сообществам.
Проведенными исследованиями установлено, что видовое
разнообразие фитоценоза изменяется по мере увеличения возраста залежи чернозема обыкновенного, выведенного из сельскохозяйственного оборота. Происходит изменение строения верхней
части почвенного профиля (мощности гумусового горизонта)
залежи относительно целины и пашни. Опыты показали, что в
первые два года при выведении пашни из
оборота на участках
преобладают сорные растения корнеотпрысковой группы: осот
полевой (Sonchusarvensis), осот розовый или бодяк полевой
(Cirsiumarvense), вьюнок полевой (ConvolvulusarvensisL); однолетние растения: ежовник обыкновенный (Echinochliacrusgalli),
щетинник зеленый (Setariaviridis), марь белая (Artiplekspatula).
Наблюдается широкое разнообразие представителей семейства
162
сложноцветных, на двулетней залежи отсутствует дернина, а
мощность гумусового горизонта составляет 33 см.
На пятилетней залежи состав изменяется и происходит
значительное снижение численности малолетних сорняков. Наблюдается очередной этап восстановительной сукцессии. Господствуют корневищные и кистекорневые, одно-, двулетние
стержнекорневые травянистые растения. Появляется значительное количество новых видов растений: пырей ползучий (Elytrigiarepens), тысячелистник
обыкновенный (Achilleamillefolium),
пижма обыкновенная (Tanacetumvulgare), полынь обыкновенная
(Artemisiavulgaris), ромашка непахучая (Matricariainodora), цикорий обыкновенный (Cichoriumintybus), лапчатка серебристая
(Potentillaargentea), клубника лесная (Fragariavesca). Появляются также представители семейства бобовых: мышиный горошек (Viciagracca), донник желтый (Melilotusoffi cinalis) и другие.
В строении верхнего профиля почвы наблюдается увеличение
мощности гумусового горизонта до 36–40 см.
На восьми- и десятилетней залежи практически полно-
стью вытеснены малолетние
растения, появляется степная
и луговая растительность: полынь обыкновенная (Artemisia
vulgaris), пижма обыкновенная (Tanacetumvulgare), чина луговая
(Lathyruspratensis), льнянка обыкновенная (Linariavulgaris).
Доминируют представители семейства мятликовых: рыхлокустовые – овсяница луговая (Festucapratensis), кострец безостый (Bromusinermis); плотно-кустовые – овсяница овечья
(Festucaovina); сложноцветных, розоцветных, бобовых. На залежи растет число видов, не относящихся к сорным растениям.
Происходит образование дернины за счет хорошо
развитой корневой системы растений. Разнотравье представлено большим
количеством видов, помимо этого наблюдается значительная поросль березы (Betulapendula).
Подобное явление опасно тем, что при быстро разрастающихся древесных видов, освоение подобных категорий земель
будет более энергозатратным, требующим значительных субсидий при раскорчевке. В связи с этим видовое разнообразие
растительности залежей необходимо
учитывать при разработке
агротехнических мероприятий по вторичному освоению таких
земель.
163
Показатели мощности гумусового горизонта возрастают на
5–10 см по сравнению с пашней и двулетней залежью, их значе-
ние соответствует мощности гумусового горизонта на целинном
аналоге (42 см). Это свидетельствует о том, что растительный
покров и развитие корневой системы способствуют накоплению
гумуса по мере зарастания залежи.
Исследованием установлено, что в процессе естественного
зарастания
залежные земли южной лесостепной зоны Челябинской области проходят мелкобурьянную, пырейную, рыхлокустовую, плотнокустовую стадии зарастания. На целинном черноземе обыкновенном широко представлены многолетние растения
таких семейств, как сложноцветные или астровые (Asteraceae),
мятликовые (Gramineae), бобовые (Fabaceae), розоцветные (Rosaceae). Таким образом, длительная залежь по видовому составу
растительности наиболее близка к целинным аналогам.
На пашне ( в
посевах культур) в основном преобладают малолетние сорные растения, такие как щетинник зеленый (Setariaviridis), марь
белая (Artiplekspatula), молочай солнцегляд (Euphorbiahelioscopia),
ежовник обык-новенный (Echinochliacrusgalli), вьюнок полевой
(Convolvulusarvensis), осот желтый (Soncusarvensis). Преобладают в
травостое растения семейства астровых и мятликовых. Мощность
гумусового горизонта 32 см.
Благодаря растительному покрову, его мощной корневой
системе происходит накопление гумуса за счет прироста растительной биомассы и поступления ее в почву, улучшаются агрофизические и агрохимические показатели.
Известно, что почвы, находящиеся под лесом, луговой и
степной растительностью, отличаются от пахотных значительно
лучшим структурным состоянием и сравнительно хорошей водопрочностью структурных отдельностей. При пахотном использовании почвы с возделыванием культурных растений нарушается
баланс органического вещества.
Морфологический
верхний (0–10 см) горизонт залежных
черноземов отличается от современной пашни большой насыщенностью корнями. Исследования показали, что на пашне в
слое 0–20 см объем корней достигает 637см
второго года он составляет 875 см
на восьмилетней залежи более 2500 см
3
, на пятилетней – 1820 см3, а
3
.
164
3
на 1 м2, на залежи
Как ранее отмечалось, черноземы Южного Урала «выпаханы», структурно-агрегатный состав характеризуется большим
содержанием пылеватой фракции и при высокой антропогенной
нагрузке или нарушении агротехнологий разрушается и распыляется.
На залежных землях корневая система растений выступает
в роли мощного агента структурообразования, пронизывая почву
во всех направлениях густой сетью мелких корешков. Корни мо
-
гут проникать в почву по трещинам, следам сгнивших корней и
корневищ растений, походам червей и животных. Корни заселяют также глубокие слои почвы, где она мало иссушена, сравнительно слабо промерзает.
Немаловажную роль играют мелкие корни и корневые волоски, которые могут проникать и в нерасчлененную часть почвы или
подпочвы. Даже плотная почва во влажном состоянии
не оказывает значительного сопротивления прохождению корневого волоска, нередко имеющего несколько микрон в диаметре.
Расчленяющая деятельность мелких корешков распространяется
на несколько миллиметров и даже доли миллиметров. В соответствии с этим и размеры структурных комков, образующихся в
результате деятельности корней растений, могут быть незначи
-
тельными.
5.7.3. Влияние залежных земель на состав и свойства почвы
Структура почвы является весьма консервативным показателем и восстанавливается на залежных землях очень
медленно, а при вспашке разрушается в течение 3–5 лет [90].
В связи с этим залежь является одним из путей создания ценной структуры, что подтверждается приведенными данными.
Исследованием установлено, что
в горизонте 0–10 см первых
двух лет залежи содержание агрономически ценных агрегатов от 0,25 до 10 мм составило 67,2%, на пашне – 63,1%.
В связи с использованием для обработки почвы почвообрабатывающих механизмов наблюдается высокое содержание
пылеватой структуры (агрегатов менее 0,25 мм), на пашне
этот показатель равен 13%, что подтверждается приведенными в табл. 5.7 данными.
165
Таблица 5.7. Агрономические показатели почвенной структуры Южной лесостепной зоны
Челябинской области
Глубина взятия почвенного образца, 0–10 см
размер гранулометрической фракции, %
Варианты
Масса гранулометрической фракции, % от массы навески
>10 4,5-10 4-4,5 3,25-4 3-3,25 1-3 0,25-1 <0,25
Пашня 22,9 4,8 3,0 4,6 4,6 24,9 21,2 13,0
Залежь 2 лет 22,5 7,6 4,0 5,7 5,9 25,4 18,6 10,3
Залежь 5 лет 21,0 9,3 4,2 5,9 6,0 25,0 21,8 6,8
Залежь 8 лет 20,8 10,2 7,9 7,6 4,0 23,5 21,6 4,4
Целина 19,2 12,5 6,4 6,0 4,0 25,6 23,2 3,1
Глубина взятия почвенного образца, 10–20 см
Пашня 35,9 6,0 3,5 5,0 4,1 25,1 12,9 7,5
Залежь 2 лет 34,6 8,1 4,0 6,0 5,9 26,0 10,7 4,7
Залежь 5 лет 34,0 7,9 3,9 6,1 5,2 28,8 10,3 3,8
Залежь 8 лет 30,0 11,5 4,5 7,0 5,5 27,0 12,5 2,0
Целина 26,5 10,0 4,0 6,0 5,5 29,0 17,0 2,0
166
На пятилетней залежи содержание ценных агрегатов увеличилось на 9,1%, на десятилетней – на 11,7% и, соответственно,
составляло 72,2% и 74,8%. С незначительным расхождением содержание агрономически ценных агрегатов соответствовало контрольному варианту (целина 77,7%). Доля агрегатов менее 0,25
мм на целине меньше на 9,9% по сравнению с пашней. Высокое
содержание во всех вариантах крупных агрегатов более 10 мм
можно
объяснить засушливым годом.
В горизонте 10–20 см по сравнению с горизонтом 0–10 см
увеличивается доля агрегатов более 10 мм. На десятилетней залежи содержание агрономически ценной структуры увеличилось
относительно пашни на 11,4% и соответствовало целинному аналогу – 71,5%. В ходе зарастания залежи, образования растительного покрова и развития мощной корневой системы происходит
постепенное улучшение почвенной
структуры, что видно из результатов исследований. Многолетние залежи по своим характеристикам близки к целинным аналогам.
Важное значение имеет плотность сложения залежных почв.
Исследования и сравнительная оценка плотности сложения залежных почв с сидеральными культурами на пашне показали,
что в среднем за два года в слое 0–20 см она составила 1,23 г
в залежи второго года 1,27 г/см
3
; пятого – 1,23 г/см3. Опытами
/см3;
установлено, что в первые годы после перевода пашни в залежь
наблюдается уплотнение почвы, затем происходит ее разуплотнение и приближение к равновесному состоянию (1,19 г/см
3
)
[60, 61]. Однако во всех вариантах после сидеральных культур
плотность сложения ниже, чем после пара и залежных почв, что
подтверждается приведенными данными в табл. 5.8.
Таблица 5.8. Плотность сложения на залежных землях
2009–2010 гг., г/см
Годы
Варианты
Пашня (пшеница) 1,08 1,15 1,12 1,18 1,10 1,14
Залежь 2 года 1,24 1,28 1,25 1,32 1,25 1,30
Залежь 5 лет 1,18 1,24 1,21 1,31 1,19 1,27
Залежь 8 лет 1,13 1,18 1,20 1,26 1,16 1,22
Целина 1,16 1,22 1,20 1,26 1,18 1,24
2009 2010
0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20
167
3
Среднее за два года
Как видно из данных, плотность сложения на двухлетней залежи возрастает, в среднем за два года она составила в горизонте
0–10 – 1,25 г/см
(пашни) на 0,15 и 0,16 г/см
3
, в горизонте 0–20 – 1,30 г/см3, что выше контроля
3
соответственно. На пятилетней залежи
этот показатель снижается, а на десятилетней приближается к плотности, соответствующей целинным землям. Так, в слое 0–10 см в
среднем за два года она составила 1,16 г/см
в слое 10–20 см – 1,22 г/см
3
(на целине – 1,24 г/см3).
3
(на целине –1,18 г/см3),
Таким образом, залежные земли благотворно влияют на
агрофизические свойства почвы, за счет образования биомассы
растений. Эти показатели возрастают к восьмилетней залежи, а
разработанные методы рекомендуются для внедрения.
5.8. Перспективы создания сектора органического
землепользования в Челябинской области
Повысить плодородие земель сельскохозяйственного назначения возможно путем применения для восстановления
структуры почвы, обогащения её
питательными веществами и
мелиорантами. Однако применение даже научно обоснованного количества традиционных видов удобрений и мелиорантов
экономически невыгодно. В связи с этим на практике началось
применение во всем мире, в том числе в России и Челябинской
области, зеленых удобрений различного состава.
В настоящее время рынок органических продуктов является
самым быстрорастущим
рынком продовольствия. Годовой прирост
продукции составил в 2008 г.20–30% и вырос с 25 млрд долл. США
в 2002 г. до 100 млрд долл. в 2008 г. и может достичь 200–250 млрд
долл. в 2020 г. Общая площадь земель, сертифицированных для
производства органической продукции, составляет во всем мире более 26 млн га, а в Европе занимает до 30% пахотных земель
[108].
Эффективность сектора органического сельского хозяйства
достигается за счет высоких цен на его продукцию, которые в
2–3 раза выше, чем цены на традиционные виды аграрного сектора. Особенность производства органической продукции состоит и в том, что ее производством занимаются только мелкотоварные семейные фирмы. Становление органического земледелия
связано с созданием системы
сертификации и контроля, которая
состоит из следующих трех этапов:
168
– 1-й этап – сертификация самого продукта;
– 2-й этап – сертификация процесса производства;
– 3-й этап – сертификация земельного участка, на котором
производится данная продукция.
Особенностью органического земледелия является и то, что
система контроля, существующая на Западе, не является функцией государства. Ее осуществляют ведущие неправительственные
организации: ИФAM, Диметра и др. Основные требования к
органическому сельскому хозяйству изложены в двух международных источниках:
– в Руководстве по применению Пищевого кодекса в области производства, переработки и маркетинга органических продуктов питания;
– в документах Международной Федерации Инициатив в
области органического сельского хозяйства.
Затрудняет организацию производств органических продуктов отсутствие также международных стандартов и директив
экологического
производства, по которым проводится сертификация такой продукции. Применяются три главных типа приведенных ниже экологических стандартов:
– А. Международные, частные или межправительские рамочные стандарты, такие как Международные базисные стандарты ИФАМ или Пищевой кодекс.
– Б. Основные действующие Стандарты или Директивы, такие как Демер, Натурланд или Американская национальная
ор-
ганическая программа.
– В. Частные Стандарты экологического производства, такие как Демер, Натурланд, Биоланд, Геа, Эковин и др.
Особенно важными из них являются Базисные Стандарты
ИФАМ, основной целью которых гармонизировать различные программы сертификации путем создания универсальных рамочных
условий для экологических стандартов во всем мире. Они могут
быть полезны для
понимания находящихся в основе принципов и
версий всех программ экологической сертификации во всем мире.
Основные действующие стандарты (Б) регулируют действующие экологические рынки, определяя основные минимальные
“Экологические” требования к продукции и процессам производства.
169
Органическое земледелие в России как сектор сельского
хозяйства пока отсутствует, несмотря на то, что в нашей стране, по оценке экспертов, функционируют более 200 фермерских
хозяйств, производящих сертифицированные органические продукты. Получаемая ими продукция сертифицируется западными
фирмами и отправляется на их рынки. Поступающая в отечественные магазины продукция от западных фирм выращивает
-
ся в России, а сертифицируется и расфасовывается западными
фирмами, после чего возвращается в Россию. В связи с этим и
большим дефицитом в России органической продукции создание в стране сектора органического земледелия экономически
перспективно и экономически выгодно.
Учитывая большой дефицит в органической продукции, в
России этот вид деятельности мог бы
быстро развиваться. Основными причинами отсутствия в России сектора органического
земледелия являются приведенные ниже факторы:
– неразвитый спрос на органическую продукцию;
– отсутствие правовой базы по созданию сектора органиче-
ской продукции;
– отсутствие стандартов качества продукции, процессов про-
изводства и земель для производства органических продуктов;
– отсутствие зарекомендовавших себя структур, способных
производить высококачественную
сертификацию.
Челябинская область обладает предпосылками и хорошими
стартовыми условиями для быстрого становления и развития органического земледелия. Одним из таких условий в области являются огромные количества залежных земель, мало загрязненных
пестицидами, удобрениями и другими вредными веществами. Кроме того, почвы за период “перестройки” в условиях дефицитного
финансирования ‘’отдохнули” и
в настоящее время способны выращивать органические продукты. Не менее важным условием является безработица на селе, т.е. наличие рабочей силы. Четвертое
условие еще осталось от коллективных хозяйств оборудованных и
сертифицированных лабораторий, способных выполнять необходимые анализы. И, наконец, пятое условие – наличие зон, свободных от генетически модифицированных организмов. По
мнению
экспертов, вопрос создания таких производств обсуждается в ряде
областей России, в том числе и в Челябинской области.
170
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]