Материал: Pochvovedenie_Kovda_chast1

В табл. 49 представлены данные о среднем за 5 лет годовом по­ треблении элементов питания всеми агроценозами в ряде при­ родных зон, рассчитанном с учетом структуры посевных площа­ дей в зоне и урожаев культур на уровне госсортучастков. Как видно из таблицы, в агроценозах за более короткий период веге­ тации культурные растения потребляют от 415 до 1000 кг/га химических элементов, в том числе от 85 до 210 кг/га азота, в то время как в природных фитоценозах этих зон растения за более продолжительный срок роста в год потребляют элементов от 85 до 785 кг/га (из них азота от 20 до 175 кг/га).

Т а б л и ц а 50. Зависимость плодородия мощного чернозема от численности почвенных микроорганизмов

(А. М. Гринченко и др., 1966)

Чтобы обеспечить большую потребность культурных растений в элементах питания, нужно, чтобы пахотная почва обладала высокой биологической активностью — высокой численностью и активностью микроорганизмов, трансформирующих элементы питания почвы в легкодоступные растениям формы. Большое значение биологической активности почвы для ее плодородия показано в табл. 50. При использовании в вегетационном опыте целинного мощного чернозема без предварительного рыхления урожай овса был в 2,5—2,8 раза меньше, чем на окультуренной старопахотной почве с более низким содержанием гумуса и ва­ лового азота, но с большей численностью микрофлоры, снаб­ жающей растения доступными элементами питания. Следует от­ метить, что в целинных почвах численность микробов и бактерий, содержание нитратов и подвижных соединений фосфора и калия часто меньше, чем в почвах пахотных.

Культурные растения предъявляют высокие требования к содержанию в почве органического вещества и его качеству. С ним тесно связаны деятельность микроорганизмов и пищевой режим почвы, ее биологическая активность и водно-физические свойства. У почв малогумусных, например дерново-подзолистых, с увеличением содержания гумуса урожай культур может увели­ читься в 1,5—2,5 раза (табл. 51).

Т а б л и ц а 51. Влияние содержания гумуса на плодородие дерново-подзолистой почвы (Т. Н. Кулаковская, 1966)

Так как в процессе земледельческого использования почвы ее гумус постоянно минерализуется, то для сохранения, поддержа­ ния и повышения плодородия почвы необходимо постоянное возмещение его потерь. Следует, однако, отметить, что у почв, богатых гумусом, тесной коррелятивной связи между содержа­ нием гумуса и урожаями культур не наблюдается. Большая часть гумуса таких почв оказывает на эффективное плодородие почвы косвенное положительное влияние — через улучшение структурного состояния почвы и ее водно-физических свойств. В этих процессах весьма важную роль играет качественный состав гумуса, в частности содержание в нем гуматов кальция. Как показывают исследования, рост и урожай культурных растений тесно связаны с поступлением в почву свежего органи­ ческого вещества растительных остатков и органических удобре­ ний и образованием подвижных, постоянно обновляющихся фракций гумуса, которые являются ближайшим источником азота для растений. Минерализация свежего органического вещества и гумуса непрерывно пополняет содержание углекис­ лоты, необходимой для фотосинтеза

Культурные растения очень требовательны и к водному режиму почвы. По сравнению с природными растениями они в процессе роста потребляют много воды, но они мало приспо­ соблены к необходимости регулирования испарения и транспирации воды при ее дефиците. Чтобы обеспечить большую потреб­ ность культурных растений в воде, почва должна легко впиты­ вать и удерживать атмосферные осадки, сохраняя при этом условия хорошей аэрации, т е. должна иметь мощный хорошо оструктуренный пахотный корнеобитаемый слой. Особые условия водного режима требует рис, который растет при затоплении водой.

Культурные растения выращивают на почвах с разной погло­ тительной способностью и с разным составом обменных катионов и, как следствие, имеющих разную реакцию и буферность. За небольшим исключением, культурные растения в отличие от ряда природных совсем не растут или дают очень низкие урожаи

258

на почвах кислых или щелочных. Многие из них требуют слабо­ кислой или нейтральной реакции, а также почв с высокой буферностью, поскольку при внесении больших доз минеральных удоб­ рений реакция почвенных растворов малобуферных почв может смещаться в кислую или щелочную сторону, угнетая растения. Среди почв, используемых под сельскохозяйственные культуры, много кислых, не насыщенных основаниями, а потому мало­ плодородных. Их низкое плодородие связано с непосредственным неблагоприятным влиянием кислой реакции на физиологические процессы в растениях, а также с сильной токсичностью обменно­ го алюминия и отдельных токсичных микроорганизмов в случае рН меньше 4,5. Из табл. 52 видно, что при снижении насыщен­ ности основаниями почвы и увеличении ее кислотности урожай ячменя резко снижается и что между сравниваемыми вели­ чинами существует тесная коррелятивная связь.

Т а б л и ц а 52. Влияние кислотности подзолистой почвы и насыщенности ее основаниями на урожай ячменя

Для культурных растений, потребляющих много элементов питания в легкодоступной форме, и для предохранения веществ от вымывания нужны почвы с высокой емкостью поглощения. Наиболее благоприятными для них являются почвы, насыщенные кальцием (черноземы, дерново-карбонатные, луговые).

Большие требования культурные растения предъявляют к тепловому режиму почв. Они произрастают в интервале темпе­ ратур гораздо более узких, чем многие природные растения, отдельные представители которых могут переносить очень низкие или, наоборот, очень высокие температуры. С температурой поч­ вы связаны оптимальные сроки посева и тем самым урожаи культур.

Учитывая перечисленные общие требования к почве под куль­ турными растениями, можно сказать, что плодородная в отноше­ нии культурных полевых растений культурная почва должна об­ ладать мощным, богатым гумусом, структурным и биологически активным пахотным корнеобитаемым слоем с большим запасом

питательных элементов, емким, насыщенным кальцием погло­ щающим комплексом и благоприятными водно-воздушным, теп­ ловым и пищевым режимами. Преобразование природных почв в культурные, свойства и режимы которых отвечают требованиям к ним культурных растений, называют процессом окультуривания почвы, а совокупность почвенных процессов, формирующих эти свойства и режимы под влиянием антропогенных воздействий на почву, — культурным процессом почвообразования. Соответ­ ственно под окультуренностью почвы понимают степень адекват­ ности свойств и режимов почвы требованиям к ним культурных растений. В зависимости от того, насколько полно свойства и режимы пахотной почвы отвечают требованиям культурных рас­ тений, различают почвы слабо-, средне-, и хорошо, или сильноокультуренные.

15.7.Оценка плодородия почв

Вприродных биогеоценозах при максимально возможной густоте стояния растений, их ярусности и продолжительности роста в течение всего теплого периода года нередко при смене одних видов другими с разными сроками и периодами вегетации плодородие почвы используется растениями максимально полно и

онем судят по биомассе или ее приросту для растений всего фитоценоза, которые, однако, определяются всем комплексом факторов жизни растений в биогеоценозе, что необходимо учи­ тывать во всех оценках.

Эффективное плодородие пахотных почв оценивается с раз­ ных сторон. При проведении земельного кадастра дают оценку земель по их продуктивности в отношении сельскохозяйственных растений, о которой судят по данным урожайности. Так как уро­ жаи культур зависят не только от плодородия почвы, но и от многих других причин — качества семян, технологии их возделы­ вания, погодных условий и т. д., то они, вообще говоря, не могут служить единственной мерой плодородия почвы.

Как уже отмечалось, плодородие почвы растет вместе с про­ грессом науки и техники и носит относительный характер. По­ этому оно не может быть выражено какой-либо одной стабиль­ ной величиной. Рассматривая окультуренность почвы как степень соответствия свойств и режимов почвы требованиям к ним куль­ турных растений, можно принять, что параметры свойств почв

разной степени окультуренности одновременно являются мерой уровня плодородия почвы на данной ступени развития науки и техники. В этой связи стоит задача определения конкретных параметров свойств почв разной степени окультуренности на двух уровнях: по отношению к общим для всех культурных рас­ тений требованиям к почве, рассмотренным выше, а затем по от­ ношению к требованиям тех их видов, которые предъявляют к почве свои особые требования (зерновые культуры, рис, техни­ ческие культуры, виноград и т. д.).

260