Особенности почвообразования дерново-подзолистых почв

Подзолообразовательный процесс. Существенная особенность этого процесса — разрушение в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащих горизонтах, и грунтовые воды.

Для того чтобы процесс проходил в чистом виде необходимо: сомкнутый хвойный лес, промывной тип водного режима, бескарбонатная материнская порода. На поверхности формируется лесная подстилка Ао. Она подвергается процессам гидролиза и окисления, образуются химические соединения, которые вымываются в нижележащие горизонты. Реакция среды кислая. Наибольшая роль в оподзоливании принадлежит кислым продуктам специфической и неспецифической природы, образующимся в процессе превращения органических остатков лесной подстилки. Остаётся кремнезём и образуется элювиальный горизонт А2. Ниже образуется иллювиальный горизонт В, обогащённый илистыми частицами, полуторными окислами железа и алюминия и рядом других веществ. Ниже залегает материнская порода С.

Таким образом, подзолообразовательный процесс сопровождается разрушением минеральной части почвы и выносом некоторых продуктов разрушения за пределы почвенного профиля. Часть продуктов закрепляется в иллювиальном горизонте, образуя новые минералы.

Дерновый процесс. Почвообразовательный процесс, протекающий под действием травянистой растительности, приводящей к формированию почв с хорошо развитым гумусовым горизонтом, называется дерновым процессом. Наиболее существенная его особенность — накопление гумуса, питательных веществ и создания водопрочной структуры в верхнем горизонте почвы. Особенно благоприятно дерновый процесс развивается под луговой и травянистой лугово-степной растительностью. С развитием дернового процесса связано образование широкого ряда почв: чернозёмов, каштановых, серых лесных и др.

Дерновые почвы имеют следующие общие признаки и свойства: хорошо выраженный гумусовый горизонт комковато-зернистой структуры, отсутствие или слабую выраженность оподзоленности, высокое содержание гумуса (от 3 — 4 до 12 -15% и более), высокую ёмкость поглощения, слабокислую, нейтральную или слабощелочную реакцию, повышенный валовой запас азота и зольных элементов питания растений.

Профиль дерново-подзолистой почвы выглядит следующим образом:

Дерново-подзолистые почвы под природной растительностью имеют с поверхности или дернину (Ад) или лесную подстилку (А0) мощность 3−5 см. Под ней залегает гумусо-элювиальный (дерновый) горизонт А1 мощность более 5 см. иногда достигающий 15−20 см. Этот горизонт имеет светло — серый и реже тёмно — серый цвет. Ниже дернового горизонта идёт подзолистый горизонт (А2), сменяемый переходным (А2В) и иллювиальным (В) горизонтом. Последний постепенно переходит в породу ©. В пахотных дерново-подзолистых почвах под пахотным горизонтом (Ап) лежит подзолистый (А2), или переходный (А2В), или непосредственно иллювиальный горизонт (В).

Таблица 2 Агрофизические свойства почв.

Таблица 3 Агрохимические свойства почвы.

По своим химическим свойствам дерново-подзолистая почва не имеет особой специфики и по основным параметрам типична для данного подтипа. Почвы характеризуются невысоким содержанием гумуса, около 3%, количество его резко уменьшается с глубиной. Невелика и ёмкость поглощения в элювиальных горизонтах, включая и гумусовый, величина которого в значительной степени зависит от гранулометрического состава. Именно этим обусловлено существенное повышение ёмкости поглощения в иллювиальных горизонтах и материнской породе. В составе поглощённых катионов преобладает Са, количество которого в 2.5−3.5 раза больше Мq. Отношение Са: Мq может быть разным как по горизонтали, так и по отдельным разрезам.

Оценка природных условий и определения вероятного уровня урожая культуры на основе метода программирования урожайности Технология возделывания сельскохозяйственных культур направлена на то, чтобы повысить использование ими солнечной энергии.

В северной лесостепи приход физиологически активной солнечной радиации (ФАР) за вегетационный период ячменя (280−300 дней) составляет 2,5 млрд ккал/га. При программировании определяют два уровня урожайности: потенциальную и действительно возможную в богарных условиях.

Под потенциальной урожайностью (ПУ) имеют в виду такую, которая теоретически могла бы быть достигнута в результате усвоения культурами запрограммированного процента приходящей ФАР, она рассчитывается по формуле.

О * Ко.

ПУ= ——————— ц/га, где (1).

С * 100 * 10І.

ПУ — урожайность абсолютно сухой биомассы;

О — сумма ФАР за период вегетации, ккал/га;

Ко — коэффициент использования ФАР посевами, %.

С — калорийность единицы урожая органического вещества, ккал/кг;

• 100 — для учета процента усвоения ФАР;
• 10² — перевод данных ц/га.

С учетом агротехники Ко = 1,5−3, что свидетельствует о среднем уровне агротехники в данном хозяйстве.

ПУ = 2,5*10⁹*2,0 =113 ц/га.

4420*100*10²

Таким образом, можно получать 113 ц/га абсолютно сухой биомассы соломы и зерна.

В большинстве случаев важно знать потенциальные урожаи основной продукции, которые могут быть рассчитаны по формуле.

100 *V.

У= ———————- ц/га, где (2).

(100-W)*a.

Уурожайность основной сельскохозяйственной продукции при стандартном содержании в ней влаги.

Vурожайность абсолютно сухой биомассы, ц/га.

Wстандартная влажность основной продукции, %.

aсумма частей в соотношении основной и побочной продукции абсолютно сухой биомассы.

Стандартная влажность хорошо известна и составляет для семян зерновых 14%.

Коэффициент «a» зависит от сорта, технологии возделывания, погодных условий. Обычно с повышением продуктивности посевов полезная часть урожая возрастает часто значительно.

Поэтому в случае возделывания новых сортов необходимо этот коэффициент уточнять. Соотношение основной и побочной продукции абсолютно сухой биомассы для ячменя составляет 1: 1,5 Если потенциальная урожайность биомассы (ПУ), определяемая суммой ФАР, составляет 113 ц/га, то в соответствии с данными a= 1 + 1,5 = 2,5. По формуле (2) урожайность зерна окажется равной.

100*113.

У= ———————- = 52 ц/га, (2).

(100−14)*2,5.

Таким образом, потенциальная урожайность ячменя в Северной лесостепи при 1,5% усвоения ФАР будет составлять 52 ц/га зерна .

Содержание питательных веществ в почве должно полностью удовлетворять биологические потребности сельскохозяйственных культур, влажность почвы соответствовать оптимальной, то есть находится в пределах 65−70% от полной полевой влагоёмкости. При этом оптимальная листовая поверхность составляет 30−40 тыс. м². На каждом гектаре должно быть 4 млн продуктивных стеблей.

Действительно возможная урожайность (ДВУ) формируется в реальных условиях при высококачественной технологии возделывания сельскохозяйственных культур, поэтому при ее расчете следует учитывать влияние климатических и почвенных факторов. ДВУ рассчитывается по формуле:

100*W.

ДВУ = —————— ц/га; где (3).

KW.

ДВУ — действительно возможная урожайность сухой биомассы, ц/га, лимитируемая ресурсами влаги; W — ресурсы продуктивной влаги, мм;

Кw — коэффициент водопотребления. Продуктивную влагу определяют как разность между годовой суммой осадков и непроизводительными ее расходами, которые обычно составляют 30−40% от общего количества осадков. Ресурсы продуктивной влаги в зоне северной лесостепи составляют 305 мм, а коэффициент водопотребления для ячменя составляет 435.

100*305.

ДВУ = —————— = 70 ц/га.

70 ц/га урожайность сухой биомассы соломы и зерна.

При пересчете полученной абсолютной сухой биомассы на урожайность в соответствии с формулой (2) имеем :

100*70.

У= ——————- = 33 ц/га, (2).

(100−14)*2,5.

Таким образом, урожайность при 1,5% усвоения ФАР и ресурсы продуктивной влаги в зоне северной лесостепи составляют 305 мм, а коэффициент водопотребления для ячменя составляет 435, то урожайность будет составлять 33 ц/га зерна. (Методические указания) (3).

Таблица 4 Расчёт доз минеральных удобрений балансовым методом под планируемый урожаи ячменя.

Расчёт нормы высева на запрограммированную урожайность.

Нормы высева могут рассчитываться различными способами. Простейший из них основан на использовании коэффициента высева и вычисляется по формуле:

ячмень возделывание программирование урожайность.

А * К * 100.

Н = —————————-;

Х Е — норма высева, кг/га;

А — масса 1000 зёрен, г;

К — коэффициент высева в млн шт. всхожих зёрен на 1 га;

Х — посевная годность семян, %.

35* 4,5*100.

Н = —————————— = 166 кг/га.

Ячмень — наиболее отзывчивая культура на удобрения. При их правильном применении значительно повышается урожай ячменя, возрастает устойчивость растений к засухе, болезням, вредителям, улучшаются кормовые качества зерна. При недостатке элементов питания, в первые 15−30 дней после посева — задерживается рост и развитие растений, нарушается нормальный процесс образования углеводов и формирование генеративных органов, ослабляется устойчивость к полеганию и болезням, существенно снижается урожай.

Норму удобрений рассчитывают на планируемый урожай или используют рекомендации агрохимических опытных станций. Фосфорные и калийные удобрения вносят осенью под вспашку, азотные — весной под предпосевную культивацию. Часть фосфорных удобрений (10−15кг/га) используют при посеве для лучшего развития корневой системы и формирования более крупного колоса.

Яровой ячмень очень хорошо отзывается на внесение удобрений. Даже небольшое количество внесенных при посеве азотных удобрений N20−30 дает прибавку урожайности 5−8 ц/га. Установлено, что внесение 1,5 ц/га аммиачной селитры при посеве или под предпосевную культивацию дает прибавку урожайности от 5 до 16 ц/га в зависимости от складывающихся погодно-климатических условий. Например в 2004 году внесение 1 центнера аммиачной селитры на гектар дало прибавку 12 ц/га.

При выращивании ячменя на пивоваренные цели, норму азотных удобрений снижают на 20−25%. При подсеве под ячмень многолетних трав, внесение свыше 60кг/га азота приводит к выпадению клевера. На плодородных почвах достаточно вносить — 30−40кг/га азота.

Ячмень, имея короткий период потребления элементов питания, лучше отзывается на минеральные удобрения, чем на органические. Поэтому органические удобрения непосредственно под ячмень не вносят или вносят только в северных районах, где очень низкое плодородие почвы. Ячмень чаще всего размещают второй культурой после унавоженных пропашных культур.

В этом случае ячмень хорошо использует последействие органических удобрений.

Ячмень хорошо отзывается на внесение микроудобрений, которые активизируют ферменты, ускоряющие биохимические процессы в растительном организме, повышают устойчивость растений к болезням и засухе. Наибольшая потребность в боре проявляется на дерново-подзолистых и торфянистых почвах. Марганцевые удобрения применяют на слабощелочных или нейтральных почвах легкого гранулометрического состава. В некоторых случаях, хорошие результаты дает предпосевная обработка семян раствором сернокислого цинка.