Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Рациональное использование земель сельскохозяйственного назначения Челябинской области. Монография
.pdf
Из приведенных данных видно, что различие по содержанию фракций прослеживается во всех слоях почвы. По чистому
пару процент воздушно-сухих агрегатов размером 0,25–10 мм
был ниже, чем после сидеральных культур, частиц пылеватой
фракции также было больше. Это объясняется более интенсивными обработками в паровом поле и разрушением агрегатов почв
органами сельскохозяйственных
машин.
Содержание агрономически ценной фракции (0-20) колеблется в интервале от 85% (после многолетней озимой ржи) до
76,9% (после эспарцета). В сравнении с целиной это ниже на
7,3 и 15,4% соответственно. В слое 0–10 см лучший структурообразующий эффект наблюдается после многолетней озимой ржи
(83,4%), донника (80,6%), рапса (78,2%), ниже – после горохо-
овсяной смеси (77,8%) и эспарцета (77,6%). Подобная тенденция
прослеживается и по другим горизонтам почвы [54].
Следует особо отметить многолетнюю озимую рожь, которую можно по действию на образование структуры почвы отнести к многолетним злаковым травам. Она, имея хорошо развитую
глубокопроникающую корневую систему, оказывает положительное влияние на структуру почвы не только пахотного, но и
подпахотного горизонта. На вариантах,
где предшественниками
были сидеральные культуры (донник, многолетняя озимая рожь
и рапс) они соответствовали пяти- и восьмилетней залежи почвы.
Увеличение содержания агрономически ценных агрегатов во многом определяется урожайностью сидеральных культур, погодными условиями и влажностью почвы перед посевом пшеницы. Прослеживается определенная закономерность:
чем выше урожайность и больше поступление в почву
зеленой
массы сидератов, чем лучше развита их корневая система, тем
больше в почве ценных агрегатов. Время произрастания сидеральных культур на пашне имеет прямую зависимость со структурой почвы : чем дольше занято поле, тем мощнее корневая
система и соответственно большее влияние оказывают сидераты на структуру почвы. В производственном опыте
с использованием донника на сидерат определялась структура почвы в
сравнении с чистым паром, данные исследования по которым
приведены в табл. 2.7.
61
Таблица 2.8. Влияние различных видов пара на структуру почвы
в опытных условиях
Варианты
Пар чистый 72,3 71,1 74,7 72,7
Пар сидеральный
(донниковый) 78,6 83,9 79,2 80,5
Содержание агрегатов 0,25–10 мм, %
0–10 см 10–20 см 20–30 см 0–30 см
Перед посевом пшеницы содержание агрегатов в слое
0–30 см размером 0,25–10 мм было выше на 9,5% в варианте
с заделкой зеленой массы донника на сидерат, чем в варианте
с чистым паром.
На содержание комковато-зернистой структуры оказывают влияние и различные приемы обработки почвы [14].
Проведенные исследования показали, что различные приемы
обработки почвы после
уборки донника на сено оказывают
значительное влияние на структуру почвы. Так, например,
при вспашке прослеживается тенденция улучшения структуры почвы при более длительном использовании сидеральной
культуры, что подтверждается приведенными в табл. 2.9 данными.
Таблица 2.9. Влияние приемов обработки почвы на ее структуру
Приемы обработки почвы
Обработка дискатором на 10–12 см 75,9 80,5 78,1 78,1
Отвальная вспашка на 23–25 см 74,6 78,8 77,2 76,8
Отвальная вспашка на 23–25 см
(после отрастания отавы)
Содержание агрегатов по слоям, %
0-10 10-20 20-30 0-30
75,3 79,7 78,5 77,8
Влияние предшественника на структуру почвы при ее обра-
ботки различными методами приведено в табл. 2.10.
Опытами установлено, что во всех вариантах с использованием донника на сено количество ценных агрегатов было выше
в сравнении с чистым паром на 6,8–9,0%. Лучший эффект по
структурообразованию проявляется в варианте с заделкой донника дискатором. В сравнении
с контролем количество фракции
62
0,25–10 мм было выше на 9%, при нулевой обработке – на 7,1%,
при вспашке – на 6,8%.
Таблица 2.10. Изменение структуры почвы в зависимости
от обработки и предшественника
Способы
обработки
почвы
Вспашка
Обработка
дискатором
Предшественник
чистый пар
донниковый пар
чистый пар
донниковый пар
Содержание агрегатов по слоям, %
0–10 10–20 20–30 0–30
76,4
81,5
68,9
79,2
74,3
80,0
74,3
85,6
70,0
79,6
73,1
78,6
73,6
80,4
72,1
81,1
Повышение оструктуренности пахотного слоя при поверхностных обработках таким методом объясняется повышенным
содержанием количества корней и стеблей в верхних горизонтах
почвы, меньшим механическим воздействием на почву. Увеличение содержания ценных агрегатов после сидеральных культур во
многом определяется их более высокой урожайностью, наличием
корневых остатков и сохранением влажности почвы перед посевом
пшеницы. В целом прослеживается определенная закономерность: чем выше урожайность сидеральных культур, тем больше
в почве ценных агрегатов.
2.7. Влияние сидеральных культур на плотность сложения
почвы
Одной из главных задач современного земледелия является
сохранение почвы от чрезмерного уплотнения, распыления, загрязнения и истощения, которые зависят от плотности сложения почвы. Оптимальная
культур находится в пределах 1,1–1,3 г/см
плотность для большинства полевых
3
[104, 194] и зависит
от гранулометрического состава, структуры почвы, содержания
в ней органического вещества и воздуха. При оптимальном сложении почвы аэрация не должна быть ниже 15%. При меньшем
содержании в почве воздуха условия роста большинства культурных растений ухудшаются. Было установлено, что лучше всего
требованиям для всходов культур сплошного сева является такое
63
сложение почвы, когда прослойки с рыхлой почвой чередовались
с прослойками с оптимальной плотностью.
По результатам мониторинга земель [80, 94] выше средних
показателей по плотности имеют черноземные выщелоченные и
обыкновенные южной лесостепной и степной зон, что видно из
приведенных в табл. 2.11 данных.
Таблица 2.11. Агрофизические характеристики преобладающих
почв в пахотном слое
Содержание вод.
агрегатов, %
среднее/
интервал
Почвы
Черноземы
выщелоченные
Черноземы
обыкновенные
3
Плотность, г/см
среднее/интервал среднее/интервал
1,06/1,0-1,14 55/50-59 57/38-68
1,12/0,9-1,19 59/58-60 54/110-61
Пористость, %
Исследованием было установлено, что сидеральные культуры оказывают положительное влияние на плотность сложения
после заделки их в почву. Во всех вариантах прослеживается
снижение плотности сложения на 0,07–0,09 г/см
3
в сравнении с
чистым паром, что объясняется большим количеством пылеватой
фракции в пару, меньшим содержанием органики и уплотнением
почвы за осенне-зимний период и подтверждается данными, приведенными в табл. 2.12 [100].
Таблица 2.12. Влияние различных предшественников
на плотность сложения
Объемная масса почвы по слоям, г/см
Варианты
0-10 10–20 0–20
Пар 1,08 1,15 1,11
Эспарцет 1,04 1,12 1,08
Донник 1,05 1,09 1,07
Мн. Рожь 1,03 1,11 1,07
Горохо-овсяная смесь 1,06 1,14 1,10
Рапс 1,05 1,13 1,09
64
3
Размеры плотности сложения по слоям показывают, что она
увеличивается в слое 10–20 см по всем вариантам, но в большей
степени после пара и горохо-овсяной смеси. Как видно из данных
таблицы, в среднем за три года плотность сложения по чистому
пару выше в сравнении с сидеральным паром в слое 0–10 см – на
0,02–0,05
г/см3 и 0,01–0,06 г/см3 – в слое 10–20 см.
Улучшение агрофизических свойств почвы по сидеральному пару объясняется поступлением в почвы органического вещества, особенно это отчетливо проявляется в варианте с донниковым паром и многолетней озимой рожью. Изменение плотности
сложения почвы по слоям показывает, что она увеличивается в
слое 10–20 см по всем вариантам, но в
большей степени после
пара и горохо-овсяной смеси.
2.8. Влияние на состояние почв состава и свойств
тяжелых металлов
Согласно данным Россельхозакадемии, от промышленных
предприятий в почву поступает от 70 до 95% всех тяжелых металлов, что дополнительно приводит к ухудшению состояния земель.
Тяжелые металлы в зависимости от их физико-химических
свойств находятся в почвах в разном состоянии. Так, кадмий до
70 % связывается с почвенным раствором и хорошо усваивается
растениями. Наибольшая адсорбция кадмия происходит в почвах
с высоким содержанием гумуса и повышенным рН. Соединения
никеля в основном аккумулируются в богатых гумусом почвах.
В кислых
почвах никель образует плохо растворимый осадок, в
щелочной среде он переходит в растворимые соединения, становится токсичным [7, 25, 56].
Соединения ртути более подвижны в кислых почвах с невысоким содержанием гумуса. Они, особенно органические, летучи и быстро испаряются с поверхности почв. Цинк и кобальт
относятся к числу микроэлементов, необходимых для жизнедятельности
растений, но в небольшом количестве. Цинк особенно
интенсивно мигрирует в почвах легкого механического состава
в условиях повышенной влажности, а также под действием органических веществ и кальция. Соединения кобальта в растениях
влияют на характер усвоения ими азота, увеличивая в них количество хлорофилла и аскорбиновой кислоты. Медь, как и цинк,
65
является микроэлементом. Она образует комплексные соединения с почвенным раствором, миграционная способность которых
зависит от кислотно-щелочной и окислительно-восстановительной реакций среды. Избыток меди в почвах отрицательно сказывается также на развитии растений.
Марганец при нейтрализации кислой почвы совместно с железом и алюминием образует нерастворимый гидроксид в коллоидном
состоянии, хорошо адсорбирующий тяжелые металлы.
В восстановительных условиях марганец энергично мигрирует, в
окислительной среде – малоподвижен [25, 56]. Свинец хорошо
сорбируется почвами, образуя с фосфатами и гидроксидами плохо растворимые осадки, что способствует его постепенному накоплению в почвах. Адсорбция свинца гумусом и устойчивость
этих соединений возрастает в щелочной среде. Хром в окислительных условиях переходит в хорошо растворимое соединение
шестивалентного хрома. При повышении кислотности почв резко возрастает их подвижность, что повышает их усвоение растениями.
На состояние тяжелых металлов и характер их расположения
в пахотных горизонтах оказывают влияние гранулометрический и
химический состав почв, содержание в них органических веществ,
гидролитическая кислотность почв и
т.д. [25]. Так, например, поглотительная способность почв увеличивается с повышением их
дисперсности, ростом органических соединений (гумуса) и приближением реакции почвенного раствора к нейтральной. В зависимости от кислотности почв тяжедые металлы могут находиться
также в различном состоянии, они могут быть в подвижном и неподвижном состоянии. Подвижные тяжелые
металлы, попадая в
корневую зону, совместно с почвенным раствором поглощаются
растениями, что недопустимо. В связи с этим необходимо применять различные методы для связывания тяжелых металлов минеральными или органическими компонентами, образуя с ними нерастворимые комплексы, не допуская их в растения.
2.9. Влияние гербицидов на засоренность почвы
и урожайность культур
В
Челябинской области за последние 20 лет из-за наруше-
ний агротехнологий, внедрения машин и механизмов по мини-
66
мизации обработки почвы доля пашни, засоренной сорняками,
увеличилась с 52 до 70% (по данным отдела защиты растений и
ФМС Челябинской области). В результате маршрутных обследований полей Октябрьского района в 2009–2010 гг., их засоренность за последние 10 лет увеличилась на 16%, изменился также
видовой состав сорных растений [62, 102].
На полях появились такие сорняки, как молочай лозный
льнянка обыкновенная, полынь, которые раньше встречались
реже и были исключением, к тому же они приобрели определенную устойчивость ко многим из применяемых в настоящее время
гербицидов.
Сорняки обладают очень высокой семенной продуктивностью (от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч семян),
причем эти семена обладают способностью прорастать в разное
время,
как в течение одного вегетационного периода, так и по годам. Семена большинства сорных растений имеют высокую жизнеспособность, от 3–5 лет (овсюг) до 10–15 лет и более (вьюнок
полевой). Они ежегодно попадают в почву и в зависимости от
способа обработки распределяются в пахотном слое.
Так, исследования, проведенные в южной лесостепной
зоне области
, показали наличие в 0–20-сантиметровом слое
181–307 млн шт./га семян сорняков. Но несмотря на высокую
численность семян сорных растений в почве, количество жизне-
,
способных составляет 7–12% от их общего числа. Высокое количество сорняков в почвах этой зоны объясняется резким снижением культуры земледелия, несвоевременным и некачественным
контролем за уровнем засоренности полей
агротехническими
приемами (прежде всего низким качеством обработки паровых
полей).
Применение гербицидов при выращивании сельскохозяйственных культур является одним из эффективных методов снижения засоренности пашни в современном земледелии, но только при грамотном и умелом обращении с гербицидами. В числе
пестицидов ,разрешенных к применению на территории России
за 2010 г., насчитывается
их около тысячи наименований, из которых только гербицидов – более 350.Однако по-ка правильно
подобрать нужный препарат к конкретным условиям может далеко не каждый специалист, работающий в сельском хозяйстве.
67
Кроме того, качественные препараты стоят дорого, поэтому очень часто применяются более дешевые, как правило, менее
качественные препараты или еще хуже – покупаются они у неизвестных фирм без соответствующих сертификатов. К тому же
очень часто грубо нарушается регламент применения пестицидов
по разным причинам (неполадки применяемых машин или их отсутствие, несоблюдение
норм и сроков применения препаратов
и т. д.). В результате снижается эффективность химической обработки полей.
Применение гербицидов оправдано только в случае, когда
это будет экономически выгодно (превышен экономический порог вредоносности сорняков) или когда использование агротехнического метода ограничено или невозможно совсем, например,
посевы сельскохозяйственных культур. При этом очень
важно
помнить о том, что многие из применяемых препаратов обладают высокой степенью устойчивости к разложению в почве (например, сульфонилмочевина) и могут оказывать отрицательное
влияние на последующие культуры севооборота. Безграмотное
обращение с гербицидами нередко приводит к фитотоксичности,
увеличению засоренности полей, нарушению экологического баланса не только на месте применения, но
и прилегающих терри-
торий (луга, леса, озера и т.д.).
При высокой культуре земледелия адаптивный подбор сороочищающих культур в полях севооборота может существенно
влиять на состав и уровень засоренности и является более экологичным. Такими культурами могут быть сидераты, в сочетании с
применением специальной обработки почвы.
В связи с
тем, что засоренность полей Челябинской области
высокая, возможно применение направленного регулирования
в севообороте элементов адаптивной системы земледелия. Особенности расширения применения каждой культуры, а также
эффективных приемов ее возделывания влияют на актуальную
и потенциальную засоренность в агроценозе [102]. Наиболее
ярко эти особенности проявляются при бессменном возделывании одной культуры на одном
и том же месте в течение ряда лет
или в специализированных севооборотах с короткой ротацией.
Существенное снижение урожая сельскохозяйственных культур
отмечается при наличии таких видов сорных растений, как осот
68
полевой, бодяк полевой, молочай лозный, вьюнок полевой, пырей, овсюг обыкновенный, гречиха татарская, ежовник обыкновенный. Все это специализированные сорные растения, которые
вне пашенных сообществ не встречаются. Выходцы сорняков
из степной или луговой флоры, редко встречающиеся на пашне,
легко уничтожаются в процессе обработки почвы.
Ежегодное применение гербицидов одного химического
класса в
хозяйствах при одновременном увеличении доли яровой
пшеницы в структуре пашни снижает видовой состав сегетальных сообществ, так как восприимчивыми к гербицидам оказались, прежде всего, виды из числа апофитов. В то же время такие
сорные растения, как бодяк полевой, молочай лозный, вьюнок
полевой, малакан татарский, гречиха татарская, марь белая и
др.,
сохраняют устойчивость. Это указывает на то, что применение
одних и тех же гербицидов ежегодно на полях может повысить
общую засоренность посевов в результате массового развития
более устойчивых их видов. Уровень насыщения севооборотов
теми или иными культурами также позволяет применять агротехнический контроль засоренности.
69
Глава 3
ПРОДОВОЛЬСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ФАКТОРЫ,
НА НЕЕ ВЛИЯЮЩИЕ
3.1. Состояние продовольственной безопасности России
и Челябинской области
3.1.1. Общие требования к продовольственной безопасности
населения
Согласно распространенному в мире определению, «Продовольственная безопасность» – это такое состояние экономики страны, при котором гарантируется стабильное обеспечение
перерабатывающей промышленности и сельскохозяйственных
предприятий достаточным количеством безопасных и полноценных
продуктов питания с учетом получаемых доходов, а также
относительная независимость страны от импорта сырья и продовольствия. «Продовольственная безопасность» достигается путем обеспечения физического и экономического доступа к безопасному и достаточному количеству продовольствия [9]. Она
предусматривает:
1. Физическую доступность продовольствия в необходи-
мом объеме и ассортименте в каждой стране, а поступление
продуктов питания должно быть бесперебойным и обеспечиваться
за счет государственного контроля за внешними и внутренними
поставками, а также имеющимися запасами продуктов питания;
2. Независимо от возраста, имущественного и должностного
положения каждый гражданин страны должен иметь достаточный уровень доходов для приобретения минимального набора
продуктов питания, которые обеспечивается как за счет
государственной поддержки населения, так и за счет контроля за уровнем цен на продукты питания.
3. Соответствие установленным требованиям и гарантию
обеспечения населения безопасными продуктами питания, необходимыми для нормального развития организма.
4. Обеспечение права на питание, т.е. право иметь регулярный и свободный доступ к безопасному и полноценному
питанию в необходимом объеме в мирное время и в условиях
войны, путем трудоустройства, предоставления помощи государством и т.д.
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]