Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Оценка и прогноз качества земель

Основные направления улучшения состояния земель

Рациональное использование земель - это одна из основных проблем, от решения которой зависит будущее человечества, - писал выдающийся французский ученый Ж. Дорст (1968). Точность и емкость этого высказывания бесспорна, к нему можно только добавить слова известной украинской ученого А.С. Мигуновой (1993): "Природа едина. Поэтому и система ее сохранения, улучшения и использования должна быть единой". Так, именно комплексный, системный подход к оценке состояния земельных ресурсов, даст возможность не только констатировать современное состояние и прогнозировать характер изменений, но и найти наиболее адекватные средства реагирования, разработать действительно природоохранную стратегию рационального использования земель.

Рациональным считают экономически целесообразным и экологически безопасное использование земель. Исходя из изложенной выше информации о состоянии земельных ресурсов и нормативов его оценки, основные требования к рационального землепользования следующие:

- Внедрение оптимального соотношения земельных угодий;

- Максимальный учет потребностей в земельных ресурсах всех отраслей национального хозяйства;

- Поддержка мероприятий, направленных на сохранение самовосстанавливающийся и екологоутворюючих функций всех элементов экосистем;

- Регулирование антропогенной нагрузки на земельные ресурсы и недопущения превышения грани экологической уязвимости;

- Перестройка сознания общества: переход от антропоцентрической политики природопользования в экоцентрический.

Рациональное сельскохозяйственное землепользование невозможно без улучшения качества почв (формирование агроземив), которое предусматривает обогащение органическим веществом, интенсификацию гумусоутворення, увеличение мощности гумусованих горизонтов. В условиях обвального снижения производства органических и крайне низкого применения минеральных удобрений очевидно речь может идти только о простое воспроизводство плодородия почвы. Достижения этой задачи возможно при норм удобрений, компенсирующие вынос, и агротехнических мероприятий, которые улучшают условия роста и развития растений. Поскольку материальным носителем плодородия почвы является гумус, то понятно, что агротехнические мероприятия должны направляться, с одной стороны, на увеличение поступления в почву органических остатков, с другой - на снижение минерализации гумуса почвы и улучшения условий гумификации растительных остатков.

Уменьшение потерь гумуса, стабилизации его содержания можно достичь путем применения комплекса мероприятий, а именно: внесение органических и минеральных удобрений в рекомендованных нормах, высева многолетних трав, заделки в почву пожнивных остатков, минимализации обработки почвы, создание оптимального соотношения культур в севооборотах для пополнения почвы органическими веществами и усиления процесса гумификации, применение мелиорантов (извести, дефеката, гипса и др.), которые способствуют закреплению гумуса на поверхности минеральных частиц грунта.

Общей принципиальной установкой является следующее положение: для накопления в почвах гумуса недостаточно привнести в почву дополнительное количество органического вещества, любой тο в форме растительных остатков, "навоза или других органических материалов. Одновременно с внесением надо создать условия, обеспечивающие возможно полную гумификацию органических соединений.

Таким образом, основные положения обновленных подходов к управлению плодородием почвы в современных условиях сводятся к следующему:

- Применение удобрений (как органических, так и минеральных) в количествах, которые компенсируют вынос питательных веществ сельскохозяйственными культурами;

- Увеличение поступления в почву органических веществ с • счет побочной продукции;

- Внедрение в производство грунтоохоронних севооборотов с оптимальным соотношением культур, а также за счет расширения площадей под многолетними травами;

- Заделки в почву основной массы пожнивных остатков;

- Создание условий для более эффективной гумификации органических материалов, поступающих в почву через применение соответствующих агротехнических и агрохимических мероприятий.

Среди мероприятий, направленных на обеспечение бездефицитного баланса гумуса, важнейшее значение имеют растительные остатки и органические удобрения. Весомым дополнением гумусового баланса является поступление в почву органических веществ с корнями и пожнивных остатками полевых культур. Масса растительных остатков абсолютно увеличивается с повышением урожайности, но на единицу урожая, наоборот, уменьшается.

Полевые культуры по влиянию на уровень гумусного состояния почвы можно разделить на три группы: многолетние травы; однолетние зерновые и зернобобовые растения; однолетние пропашные культуры. Положительное влияние первой группы растений зависит от почвенно-климатических условий, уровня урожая, сорта и густоты растений. Корневая масса многолетних трав в первый год использования (на второй год Жизнь) в 1,5 раза, а на второй год - в 2 раза превышает массу корней и стерни однолетних зерновых культур. Значительно меньшую массу растительных остатков оставляет в почве вторая группа растений, причем озимые зерновые более, чем яровые и зернобобовые, которые обеспечивают поступление в почву лишь 15-30 ц / га остатков. Третья группа растений оставляет в почве наименьшую массу растительных остатков. Пропашные культуры характеризуются большим выносом питательных веществ и более требовательны к уровню гумусованости и плодородия грушу. Потери гумуса под пропашными культурами в 2 раза больше по сравнению с культурами сплошного высева.

Культуры и технологии их выращивания предопределяют характер, направление и темпы преобразования органического вещества. Так, культурам сплошного высева присуще наименьшее значение фактора минерализации. Пропашные оставляют в поле мало растительных остатков и покрывают свои потребности в азоте главным образом за счет гумуса. Например, картофелем по бессменного ее выращивания фактор минерализации на 32% выше, чем за бессменного пластырь ния ржи.

Различные типы севооборотов с неодинаковым соотношением сельскохозяйственных культур по-разному влияют на баланс органического вещества почвы. Так, в травопольной севообороте Полтавской опытной станции, где с 9 полей 2 занимали бобово- злаковыми травами (клевер + тимофеевка), а культуры сплошного высева разместили на 45% площади, пропашные культуры - 33%, уравновешенный баланс гумуса стал возможен даже без внесения удобрений . Одновременно в пропашных севообороте (черный пар - озимая пшеница - сахарная свекла - кукуруза на зерно - ячмень - кукуруза на зеленый корм - озимая пшеница) происходит уменьшение гумуса как на контроле, так и в варианте с удобрениями.

Насыщение севооборотов пропашными культурами (сахарная свекла, кукуруза) с одновременным уменьшением площадей под бобовыми усиливает процессы минерализации гумуса. Установлено, что в условиях увеличения пропашных культур в структуре посевных площадей на 10% ежегодные потери гумуса растут на 0,2-0,4 т / га. В севооборотах с травами и промежуточными посевами однолетних культур и сидератов бездефицитного баланса гумуса можно достичь за внесение значительно меньших норм органических удобрений, а в зернотравопильних и кормовых севооборотах, где доля трав составляет более 40%, даже без дополнительного их внесения.

Итак, к мероприятиям, которые дают возможность увеличить поступления органических веществ в почву, принадлежат расширение посевов многолетних трав, особенно бобовых, выращивания промежуточных культур и сидератов, замена чистых паров занятыми. При использовании сидератов коэффициент гумификации приближается к нулю, но при этом не разлагается органическое вещество почвы.

Особое значение в комплексе мероприятий, обеспечивающих восстановление потерь гумуса, приобретают удобрения. Внесение минеральных удобрений, в зависимости от структуры посевных площадей, в большей или меньшей степени уравновешивает содержание гумуса или даже увеличивает его количество. Механизм действия этого явления двойной: увеличение гумуса происходит вследствие роста биомассы пожнивных остатков и корней под влиянием питательных веществ удобрений, а также за счет азота, стимулирует новообразование гумусовых веществ.

По расписанию корневых и пожнивных остатков зерновых культур в связи с относительно низким содержанием в их составе азота процессы минерализации преобладают над процессами гумификации, поскольку безазотистые гумусовые соединения неустойчивы и довольно быстро минерализуются; Поэтому в севооборотах (с преобладанием зерновых культур и сплошного посева) в условиях большого поступления растительных остатков по сравнению с пропашной севооборота повышение норм азота способствует большему выходу вновь гумуса.

При заворачивании соломы в почву предпочтение следует отдавать аммиачным, а не нитратной форме удобрений. Опыты показывают, что аммиачные формы быстрее и дольше закрепляются в почве. О положительном действии аммиачных форм удобрений на гумусное состояние почв свидетельствует длительный опыте проведен на Граковского опытном поле, где их фоне отмечалось увеличение содержания гумуса в пахотном слое, в то время как нитратные формы положительно не повлияли на гумусное состояние почвы. Механизм такого взаимодействия заключается не только во включении азота в состав вновь органической веществ с низким уровнем гумификации, но и в закреплении их в составе гуминовых веществ. По мнению Д.С. Орлова (1990), в процессе гумификации происходит не только обменное поглощение аммиака функциональными группами гуминовых кислот, но и прочнее фиксация • азота макромолекулой гуминовой кислоты. К тому же половина фиксированного азота входит в состав той части гуминовых кислот, гидролизуется.

Итак, в условиях производства норма внесения азотных удобрений под основную обработку почвы должна быть дифференцирована. В зависимости от количества растительных остатков, оставшихся после уборки культуры. Норма внесения, как и в условиях запахивания соломы, 10 кг азота на 1 т остатков. Такой подход к основного внесения азотных удобрений будет способствовать не только улучшению гумусового состояния почв, но и уменьшению непроизводительного расходования азотных удобрений в процессе денитрификации.

Основой регулирования круговорота веществ в земледелии и достижения бездефицитного баланса гумуса в почвах является рациональное применение органических удобрений, которые больше всего влияют на содержание гумуса. По обобщенным данным М.М. Кононовой (1963), коэффициент гумификации органических удобрений составляет 0,2-0,3. По данным Я. Чесняк, коэффициент гумификации навоза в черноземе типичном в Левобережной Лесостепи равен 0,23. По совместного внесения навоза и минеральных удобрений в почве накапливается на 10-15% гумуса больше, чем при использовании только навоза. Однако надеяться на такое увеличение степени гумификации можно только за совместного внесения минеральных удобрений с свежим соломенной или полуперепревшим навозом. Внесение минеральных удобрений с. готовым компостом, перепревшим навозом или перегноем не повышает этот коэффициент.

На коэффициенты гумификации органических удобрений значительно влияет норма их внесения в почву. С повышением норм навоза усиливается минерализация органического вещества с одновременным снижением интенсивности гумусоутворення ( табл. 1.16 ). Закрепление органического вещества навоза в виде вновь гумуса уменьшается как с повышением норм навоза, так и со временем. В первые годы после внесения навоза коэффициент гумификации составлял 30-45%, а новообразованная органическое вещество почвы была представлена молодыми, еще не полностью гумификованимы соединениями, значительно менее устойчивыми по сравнению со специфическим почвенным гумусом. Химически молодежи соединения - источник образования специфических гумусовых веществ, а также фонд поставки растениям необходимых питательных элементов. Именно этим объясняется значительное уменьшение вновь гумуса со временем.

Таблица 1.16

Изменение коэффициентов гумификации со временем и в зависимости от норм навоза в 0-20 см слое почвы [1]

Норма, навоза, т / га

года

года

1931-

1936

1931-

1957

1931-

1975

1931-

1936

1931-

1957

1931-

1975

внесены

расчета

органического вещества в сухом веществе, т / га

Сохранилось органического вещества,%

20

30

95

180

30

31

12

40

60

160

340

45

26

11

80

120

320

680

37

14

8

Повышение напряженности минерализацийних процессов при высоких норм органических удобрений и как результат этого - уменьшение положительного влияния на гумусное состояние почвы зависит и от равномерности внесения удобрений. Только за равномерного распределения в массе почвы органических веществ навоза можно достичь наибольшего выхода вновь гумуса .. эффективная норма внесения навоза под пропашные культуры - 30-50, под озимые - 20-30 т / га. Увеличение рекомендуемых норм сопровождается значительным уменьшением (в 1,5-2 раза) окупаемости затрат и рентабельности, ухудшением качества продукции культур, выращиваемых, а также вызывает негативные экологические последствия, связанные с загрязнением среды и ухудшением мелиоративной действия органических удобрений.

Исследование процессов гумификации и минерализации растительных субстратов, выполненное с использованием кинетической модели их трансформации, показывает, что каждому агротехническом мероприятия соответствует свой уровень самостабилизации гумуса, причем нормы внесения органических веществ должны наращиваться по тому же закону, по которому происходит разложение. Попытки форсировать этот процесс увеличенными нормами органических удобрений не приведет к желаемым результатам в связи с резким ускорением процессов минерализации и вызовет лишь напрасные потери органических веществ и питательных элементов.

Способ внесения органических удобрений значительно влияет на процессы гумусоутворення: при поверхностном - минерализаций ни процессы усиливаются, при запахивании - ослабляются. Косвенным показателем активности этих процессов являются коэффициенты использования питательных веществ из подстилочного навоза. Исследования, проведенные на Полтавской опытной станции, на черноземе типичном показали, что за поверхностного заворачивания 20 т / га навоза коэффициент использования питательных веществ сахарной свеклой составил 74% азота, 62% фосфора и 82% калия. За внесение навоза под вспашку коэффициент по азота составляет 25, фосфора ~ 30-40 и калия - 60-70%.

Как показывают исследования А.Д. Фокина (1977), выполненные с помощью изотопного мечения углерода, по поверхностной локализации органических веществ зоны поступления гумусоутворювачив и зоны их эффективной гумификации пространственно не совпадают. По внутренне почвенного поступления органических веществ включение продуктов их разложения в гумусовые вещества в 2-3 раза больше, чем за поверхностного. Снижение минерализации органического вещества и увеличение удельного веса процессов гумификации до 50% можно достичь запашкой органических удобрений вглубь пахотного слоя плугом с предплужником.

Несмотря на то, что почвенный покров страны, представлен преимущественно черноземами, которые считаются наиболее плодородными от природы, в действительности они не обеспечивают высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Фактором, которые сдерживает, остается низкая обеспеченность их доступными для растений питательными веществами. Для повышения продуктивности земледелия и восстановления плодородия почв нужно применять минеральные удобрения, которым альтернативы пока нет. Учитывая, что уровень применения минеральных удобрений на современном этапе очень низкий, а урожай формируется в основном за счет естественного плодородия почв, происходят деградационные процессы: обеднение их на подвижные питательные вещества. Основным критерием при определении интенсивности деградационных процессов является расчет баланса питательных веществ в почве. На сегодня низкий уровень применения органических и минеральных удобрений обусловливает отрицательный баланс всех элементов питания. Для обеспечения равновесного баланса по азота нужно ежегодно вносить с удобрениями в среднем 70 кг / га. Обеспеченность фунтов фосфором значительно хуже, чем азотом. Площади пахотных земель с низким и средним содержанием подвижного фосфора составляют более 50%. Для улучшения фосфорного режима фунтов нужно ежегодно вносить с удобрениями 30 кг / га Р2О5, что обеспечит равновесный баланс его в агроценозах и ведения высокопроизводительного и устойчивого земледелия, особенно в засушливых погодных условиях. Обменным калием фунты обеспечены лучше, чем азотом и фосфором, однако внесение его в дозах 15-20 кг / га будет поддерживать калийный режим грунта. В целом в ближайшие годы нужно ежегодно применять 115-120 кг / га действующих веществ минеральных удобрений. Для оптимизации минерального питания растений и восстановления плодородия фунтов все больше применяются новые виды органо-минеральных удобрений, биопрепаратов, биостимуляторов, микроэлементов и тому подобное.

Из-за интенсивного механический обработка почвы в условиях экстенсивного земледелия процессы преобразования органического вещества фунту теряют аккумулятивный и приобретают минерализацийного направлении, в результате чего азот вымывается по фунту или восстанавливается до свободного. Обработка фунта по своему действию на уровень содержания органического вещества фунту - не меньше весомый фактор, чем культура полевых растений. Размеры потерь гумуса за механической обработки могут в 10-15 раз превышать потери от минерализации. Мелкий, малоинтенсивный обработку фунту по типу дискование снижает минерализацию, что свидетельствует о более рациональном использовании продуктов минерализации органического вещества фунту полевыми культурами. По безотвальной обработки фунту на глубину 30 см, то его можно считать наиболее нерациональным с точки зрения гумусового баланса (коэффициент минерализации 2,07). Обобщение данных длительных опытов о влиянии безотвальной обработки на гумусное состояние почв свидетельствуют об уменьшении глубины биологически активного слоя почвы одновременно с уменьшением содержания гумуса в низших горизонтах. В связи с этим следует подчеркнуть, что тонкий слой почвы даже высокой гумусованости имеет первостепенное значение для достижения высокого уровня урожаев и их стабильности, а можно глубже гумусованих корнеобитаемого слой почвы. Поэтому наиболее целесообразным с точки зрения стабилизации гумусного состояния является рациональное сочетание минимальной обработки с пахотой и удобрением.

Существенное влияние на гумусное состояние почв внесение кальцийсодержащих соединений: извести и гипса. Известкование почв, прежде всего, положительно влияет на состав гумуса увеличивая содержание в нем гуминовых кислот и расширяя соотношение ГК ФК. На известкованных почвах складываются благоприятные условия для новообразования гумусовых веществ и больше оказывается положительная роль севооборота в улучшении качественного состояния органического вещества. Кроме того, уменьшается абсолютный размер лабильной части органического вещества почвы. В опытах положительный эффект получен от совместного действия севооборота, органических и минеральных удобрений на фоне известкования. В этом случае производительность растений была максимальной.

Многочисленными опытами установлено значительный рост содержания гуматов кальция по известкование темно-серых лесных почв. В настоящее время необходимо использовать соединения, содержащие кальций, не только как мелиоранты кислых почв, но и как средства закрепления вновь гумусовых соединений. В связи с этим следует подчеркнуть, что кальций, внесенный в виде гипса, лучше, чем известь, закрепляет гумусовые соединения в фунте.

Следовательно, нарушение баланса органического вещества фунту за современного сельскохозяйственного производства можно исправить за счет интенсификации биологического круговорота веществ в системе фунт-растения. Основой регулирования интенсивности круговорота веществ в земледелии, обусловливающие бездефицитный баланс гумусовых веществ, являются агротехнические мероприятия, которые способствуют большему поступлению в почву органических веществ в виде корневых, пожнивных остатков и органических удобрений, а также создают благоприятные условия для их гумификации.

  • [1] По данным Нечипорешсо А.С., 1985
 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее