- •Министерство сельского хозяйства рф
- •2. Лекционный курс
- •2. Современное состояние и задачи земледелия в стране
- •Производство сельскохозяйственной продукции на душу населения, кг
- •Потребление продуктов питания на душу населения, кг
- •Продуктивность 1 га пашни в разных странах
- •3. Факторы жизни растений и законы земледелия
- •Средние урожаи озимой пшеницы в Западной Европе при различных системах земледелия (по д. Н. Прянишникову)
- •4. Виды плодородия почвы и методы окультуривания почвы
- •Контрольные вопросы
- •2.1.2. Агрофизические показатели почвенного плодородия и их регулирование
- •1. Гранулометрический состав почвы
- •Влияние гранулометрического состава на свойства почвы
- •2. Сложение и строение
- •Факторы уплотнения и разуплотнения почвы
- •Оценка плотности (сложения) почвы (слой 0…0,3 м)
- •Шкала оценки общей порозности почвы по н. А. Качинскому, 1965
- •3. Структура почвы
- •Фракции структуры почвы
- •Влияние размера структуры на свойства почвы
- •Шкала оценки почвы по её структурному состоянию (Долгов с. И., Бахтин п. У., 1966)
- •4. Мощность (глубина) окультуренного слоя почвы
- •Контрольные вопросы
- •2.1.3. Биологические показатели почвенного плодородия и пути их улучшения
- •1. Содержание и состав органического вещества почвы
- •Показатели гумусового состояния почв (по данным мгу)
- •Критическое и оптимальное содержание гумуса в чернозёмах Волгоградской области, % (Барановская в. А., 1992)
- •Качественная оценка пашни Волгоградской области по содержанию гумуса, % от пашни подзоны (Почвенный институт им. В. В. Докучаева)
- •Потери гумуса в пахотной почве по регионам Волгоградской области в слое 0…0,22 м (данные вниалми)
- •Воздушно-сухая масса растительных остатков сельскохозяйственных культур, т/га
- •Усреднённые данные потерь и восполнения гумуса, т/га (данные виуа)
- •2. Численность, видовой состав и активность почвенной микрофлоры
- •3. Фитосанитарное состояние почвы
- •Контрольные вопросы
- •2.1.4. Водный режим почвы, пути и методы его регулирования
- •1. Понятие о водном режиме почвы
- •2. Формы (категории) воды в почве и водно-физические константы
- •Формы (категории) почвенной влаги (по Роде а. А.)
- •Водно-физические константы метрового слоя тяжелосуглинистой светло-каштановой почвы
- •3. Баланс почвенной влаги
- •4. Основные пути регулирования водного режима почвы
- •Оценка весенних влагозапасов (по методике Гидрометеослужбы)
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №5 Тема: Воздушно-тепловой режим почвы и основные пути его регулирования в земледелии
- •1. Почвенный воздух и его значение для растений и почвы
- •Состав почвенного воздуха на светло-каштановых почвах, % (по данным а. В. Вадюнина, тсха)
- •2. Приёмы регулирования воздушного режима
- •3. Значение тепла в жизни растений и почвы и основные тепловые свойства почвы
- •Источники тепла в почве:
- •4. Основные пути регулирования теплового режима почвы в земледелии
- •Регулирование теплового режима в засушливых условиях Тёплый период
- •Холодный период
- •2. Влияние севооборота и бессменных посевов на урожайность сельскохозяйственных культур
- •Влияние севооборота и бессменных посевов на урожайность сельскохозяйственных культур, т/га (по данным тсха)
- •Снижение урожайности бессменных посевов зерновых культур, % от исходного
- •3. Причины необходимости чередования культур на полях
- •Факторы химического порядка
- •Вынос элементов питания сельскохозяйственными культурами, кг на 1 т основной продукции
- •Факторы физического порядка
- •Факторы биологического порядка
- •Факторы экономического порядка
- •2. Характеристика восстановителей почвенного плодородия в севооборотах
- •Значение чистых паров в севообороте
- •Содержание влаги и питательных веществ в почве по чёрному пару (Учхоз вгсха «Горная Поляна»)
- •Урожайность озимых культур по чёрному пару и яровой пшеницы по зяби в засушливые годы, т/га (Шульмейстер к. Г., 1995)
- •Урожайность яровых культур по зяби и погибшей паровой озими. Волгоградская область, 1969 г. (Шульмейстер к. Г., 1995)
- •Значение занятых паров в севообороте
- •Пропашные культуры (кукуруза, бахчи, сорго, картофель, подсолнечник, сахарная свекла и др.)
- •3. Предшественники основных полевых культур
- •Влияние предшественников на урожайность зерновых культур, т/га (Учхоз вгсха «Горная Поляна», 1965…1978 гг.)
- •Влияние предшественников на урожайность яровой пшеницы и ячменя, т/га
- •Предшественники для озимых культур
- •Предшественники для яровой пшеницы, проса и гречихи
- •Предшественники для зернобобовых культур
- •Предшественники для кукурузы и сои
- •Предшественники горчицы, ячменя и овса
- •Предшественники бахчевых культур
- •4. Главные звенья полевых севооборотов
- •Звенья с чистым паром
- •Звенья с занятым паром
- •Сухостепная зона тёмно-каштановых почв (вторая зона)
- •Сухостепная зона каштановых почв (третья зона) Правобережья (3а) и Левобережья (3б)
- •Полупустынная зона светло-каштановых почв (четвёртая зона)
- •Лекция №8 Тема: Кормовые и специальные севообороты
- •1. Кормовые севообороты
- •2. Специальные севообороты
- •Бахчевые севообороты
- •2.3. Обработка почвы
- •Лекция №9 Тема: Научные основы обработки почвы
- •1. Понятие об обработке почвы и её задачи
- •2. Технологические процессы (операции) при обработке почвы
- •Влияние объёма почвы на урожай овса (по к. К. Гедройцу)
- •Масса и распределение корневой системы ячменя по почвенному профилю, % (Учхоз вгсха «Горная Поляна», 1979…1983 гг.)
- •Влияние переменной глубины основной обработки почвы
- •Эффективное плодородие отдельных слоёв почвы (по и. Б. Ревуту)
- •Эффективное плодородие отдельных слоёв почвы на целине и пашне (по данным виуа)
- •Влияние периодического оборачивания почвы на урожай зерна яровой пшеницы и зелёной массы кукурузы, т/га
- •3. Основные технологические свойства почвы
- •Удельное сопротивление почвы при вспашке в зависимости от свойств почвы и агрофона, кН/м2
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №10 Тема: Приёмы и орудия обработки почвы
- •1. Понятие о приёмах обработки почвы
- •2. Приёмы и орудия обычной и глубокой (основной) обработки почвы
- •Способы, приёмы и орудия обычной и глубокой обработки почвы
- •3. Приёмы и орудия поверхностной и мелкой обработки почвы
- •Приёмы и орудия поверхностной и мелкой обработки почвы
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №11 Тема: Система обработки почвы под яровые культуры
- •1. Понятие о системах обработки почвы
- •2. Система основной обработки почвы
- •2.1. Понятие об основной обработке почвы и основные принципы её организации
- •2.2. Значение сроков и глубины послеуборочного лущения в системе основной обработки почвы
- •Влияние сроков зяблевой обработки почвы и послеуборочного лущения на урожайность сельскохозяйственных культур, т/га (Шульмейстер к. Г., 1995)
- •Влияние сроков лущения на влажность пахотного слоя (0…0,2 м) перед вспашкой зяби (Почвенно-агрономическая станция им. В. Р. Вильямса)
- •2.3. Особенности основной обработки почвы после культур сплошного сева, пропашных культур и многолетних трав
- •Особенности основной обработки после пропашных культур
- •Обработка пласта многолетних трав
- •2.4. Весенняя основная обработка почвы
- •Эксплуатационные показатели приёмов и орудий основной обработки почвы (спк «Вперёд к победам» Старополтавского района Волгоградской области)
- •3. Система предпосевной обработки почвы
- •3.1. Понятие о предпосевной обработке почвы и её задачи
- •Урожайность яровой пшеницы в зависимости от сроков сева (Безенчукская опытная станция)
- •3.2. Предпосевная обработка почвы под ранние яровые культуры
- •3.3. Предпосевная обработка почвы под поздние яровые культуры
- •3.4. Совмещение предпосевной обработки почвы с посевом и прямой посев яровых культур
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №12 Тема: Система обработки почвы под озимые культуры
- •1. Особенности и задачи обработки почвы под озимые культуры
- •2. Обработка чистых паров
- •3. Обработка занятых паров и непаровых предшественников
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №13 Тема: Минимальная обработка почвы
- •1. Понятие о минимальной обработке почвы и краткая история вопроса
- •2. Причины минимализации обработки почвы
- •3. Основные направления минимализации обработки почвы
- •4. Условия эффективного применения минимальной обработки почвы
- •Раздел 2.4. Агротехнические меры защиты почвы
- •Факторы водной эрозии почвы
- •Факторы ветровой эрозии почвы
- •Основные пути воздействия на факторы водной эрозии почвы
- •Основные пути воздействия на факторы ветровой эрозии почвы
- •2. Почвозащитные севообороты
- •Урожайность сельскохозяйственных культур на почвах разной степени эродированности, % от несмытой почвы
- •Пример полосного освоения севооборота «пар – озимая пшеница– ячмень»
- •3. Противоэрозионная обработка почвы
- •3.1. Способы и орудия обработки почвы на склонах и её организация на топографической основе
- •3.2. Способы и орудия обработки почвы и посева на дефлируемых землях
- •Лекция №15 Тема: Системы земледелия
- •1. Понятие о системе земледелия
- •2. История развития систем земледелия в России и Нижнем Поволжье
- •3. Особенности современных систем земледелия Нижнего Поволжья. Точное (прецизионное) земледелие
Формы (категории) почвенной влаги (по Роде а. А.)
По физическому состоянию: |
По степени подвижности: |
По степени доступности растениям: |
1. усвояемая |
1. неподвижная |
1.легкодоступная (продуктивная) |
1.1. жидкая (свободная) |
1.1. химически свя занная |
1.1. капиллярная |
2. неусвояемая |
1.2. физически связанная |
1.2. гравитационная |
2.1. твёрдая (лёд) |
1.2.1. прочносвязанная (гигроскопическая) |
2. труднодоступная (непродуктивная) |
2.2. парообразная |
2. малоподвижная |
2.1. капиллярно-разобщённая |
|
2.1. рыхлосвязанная (плёночная) |
2.2. рыхлосвязанная (плёночная) |
|
3. легкоподвижная |
3. недоступная(непродуктивная) |
|
3.1. капиллярная |
3.1. прочносвязанная (гигроскопическая) |
|
3.2. гравитационная |
|
По своему физическому состоянию различают жидкую влагу, которая усваивается корнями растений, и неусвояемые формы – твёрдую (лёд) и парообразную, которые могут быть использованы растениями только после таяния или конденсации водяных паров, когда они превращаются в жидкую форму.
Водяной пар находится в составе почвенного воздуха в её порах, не занятых водой. Он передвигается активно от мест с большей его концентрацией к местам с меньшей концентрацией в результате диффузии, а также пассивно с общим током воздуха, то есть путём конвекции. зимой он передвигается из нижних тёплых слоёв почвы в верхние холодные, где и конденсируется на границе промерзания почвы (так называемая «зимняя перегонка»). В результате в верхнем метровом слое дополнительно накапливается около 10 мм влаги.
В тёплое время, напротив, наблюдаются потери парообразной влаги, когда она поднимается вверх и улетучивается в атмосферу. Но может происходить и обратный процесс, когда парообразная влага из атмосферы попадает в почву и ночью, когда почва остывает, конденсируется в ней в виде «внутрипочвенной росы». Это наиболее заметно в приморских районах, где воздух насыщен парами воды, а также на лёгких почвах в районах с континентальным климатом, где днём почва сильно прогревается, а ночью быстро остывает.
По степени подвижности, то есть скорости передвижения в почве различают три категории влаги: неподвижная, малоподвижная и легкоподвижная. Неподвижная представлена химически связанной, которая входит в состав почвенных минералов и физически связанной или гигроскопической. Гигроскопическая или прочносвязанная влага состоит из молекул воды, притянутой к мелким (<1 мм) частицам почвы сорбционными силами и передвигается только в виде пара.
Трудноподвижная (малоподвижная) влага передвигается очень медленно, несколько сантиметров в год и представлена рыхлосвязанной или плёночной влагой. Она находится поверх слоя гигроскопической влаги и передвигается от более толстых плёнок к менее толстым.
Легкоподвижная влага состоит из гравитационной и капиллярной. Она передвигается сравнительно быстро и на большое расстояние – до нескольких метров.
Подвижность почвенной влаги определяет её доступность растениям. Чем дальше и быстрее она передвигается в почве от более увлажнённых к менее увлажнённым местам, в частности, к зоне иссушения вокруг корней, тем она доступнее растениям. По степени доступности различают три категории влаги: легкодоступная, труднодоступная и недоступная.
К легкодоступной относятся гравитационная и капиллярная влага, которые удёрживаются почвой с небольшой силой – до 5…10 атм. и поэтому корни растений, имеющие сосущую силу от 5…10 до 50…100 атм., легко их добывают из почвы. Но гравитационная влага быстро, через несколько суток, исчезает, превращаясь в другие формы, и поэтому является эфемерным источником водоснабжения. Поэтому основной формой влаги, участвующей в снабжении растений, является капиллярная, которая присутствует в почве длительное время. Поэтому надо знать и учитывать закономерности её передвижения, чтобы направлять в нужное место и предохранять от непродуктивных потерь.
Капиллярная влага передвигается под влиянием градиентов, то есть изменения влажности, плотности и температуры почвы. Прежде всего, она передвигается от более увлажнённых мест к менее увлажнённым. Так, когда корни растений потребляют влагу, вокруг них создаётся зона иссушения, куда через капилляры подаются новые порции воды.
Это полезный процесс. Но он может быть и отрицательным. Так, когда почва насыщена влагой, например, после снеготаяния весной, после полива или дождя, поверхность почвы высыхает, туда подаются новые порции вокруг, чтобы в свою очередь испариться в атмосферу. За сутки этот «насос» перекачивает 50…100 тонны воды.
Для того чтобы уменьшить потери, верхний слой неглубоко рыхлят, превращая в нём узкие капиллярные поры в широкие некапиллярные. А в силу физических законов влага не может передвигаться из узких пор в широкие, в результате создаётся «гидрозамок» и испарение снижается примерно в два раза.
Напротив, если надо подтянуть влагу кверху, например, к высеянным семенам, производят не рыхление, а прикатывание почвы.
Градиент плотности вызывает перемещение капиллярной влаги из рыхлых слоёв почвы в плотные, то есть из широких пор в узкие, о чём было сказано ранее.
Градиент температуры вызывает перемещение капиллярной влаги от тёплых мест к холодным и наоборот. В частности с ним связано иссушение почвы весенними ночными заморозками, когда оттаявшая днём почва ночью подмерзает, влага по капиллярам поднимается вверх и там испаряется.
Труднодоступная влага представлена капиллярно-разообщённой и рыхлосвязанной. Первая находится в капиллярах с воздушными пробками, которые препятствуют её передвижению.
Рыхлосвязанная располагается в виде плёнки поверх плёнки прочносвязанной влаги и удерживается почвой с такой силой, что корни растений с трудом её усваивают.
Недоступная влага – это прочносвязанная (гигроскопическая) влага, которая располагается непосредственно поверх почвенных частиц и молекулярные силы удерживают её так прочно, что корни растений не в состоянии её усвоить. В сумме труднодоступная и недоступная влага образуют непродуктивную влагу, которая не усваивается растениями и не создаёт урожая.
В зависимости от того, какие формы влаги присутствуют в почве, она находится в различном физическом состоянии, которое характеризуется водно-физическими или агрогидрологическими константами. Это уровни увлажнения почвы, резко отличающиеся друг от друга связностью, подвижностью и доступностью почвенной влаги. Перечень этих констант одинаков для всех почв, но их конкретные значения для каждой почвы различны.