Содержание
Длительное применение удобрений и плодородие почв
Услуги
Как думаете.
Органоминеральные удобрения длительного действия: способ повышения плодородия почв и урожайности многолетних трав
6 Июль 2014 ooptV
«Исследования показали, что удобрительно-мелиорирующие смеси (УМС) на основе сапропелей проявляют новые качества, не характерные для отдельных ингредиентов смеси. Они позволяют активизировать гумусообразование в почве и обеспечивать расширенное воспроизводство почвенного плодородия.»
As shown by research, fertilizer ameliorating mixes based on sapropel manifest new qualities which are not typical for sep-arate ingredients of the mix. They enable activating humus formation in soil, providing for expanded reproduction of soil fertility.
1Контактное лицо: зам. Директора по науке Кирейчева Людмила Владимировна д.т.н. ГП ВИИГМ им. Костякова
Органоминеральные удобрения длительного действия: способ повышения плодородия почв и урожайности многолетних трав
Пути повышения почвенного плодородия связаны с ликвидацией причин и последствий деградации и восстановлением их исходного вещественного состава. Среди множества взаимосвязанных элементов плодородия почвы важнейшее значение имеют содержание органического вещества и его качественное состояние, от которого зависят физико-химические и агрономические свойства пахотного слоя, агрегатное состояние и водопрочность микроструктуры.
Объектом исследований был выбран опытно-производственный участок Тинки-II, находящийся в опытно-производственном хозяйстве «Полково» в пределах Рязанской Мещеры. Осушительная система была построена в 60-х годах ХХ века и представлена магистральным каналом длиной 1,2 км, глубиной 2,5 – 3,0 м, шириной по дну 1,5 м и уклоном дна 0,0015, сетью открытых каналов, глубиной 2,0 м и расстоянием между ними 200 м. В настоящее время осушительные каналы заросли лесом и заилены, что значительно снижает их осушительное действие.
Почвы экополигона «Мещера» представлены выработанными торфяниками с мощностью торфа до 40 см характеризуются большей частью низким содержанием гумуса и доступных для растений питательных веществ и микроэлементов, а также легким гранулометрическим составом и, как правило, подстилаются песком или супесью. Плодородие их в естественном состоянии низкое, обусловленное неблагоприятными водным, воздушным, тепловым и пищевым режимами в корнеобитаемом слое. Под влиянием мелиоративных мероприятий почвы выработанных торфяников весьма заметно изменяют агрофизические и агрохимические свойства. В настоящее время грунтовые воды на объекте исследования в вегетационный период залегают на
глубине 0,7 – 1,9 м. В периоды весеннего снеготаяния они поднимаются практически до поверхности земли, вызывая переувлажнение и оглеение почв. Летом уровень грунтовых вод резко понижается, и растения испытывают недостаток влаги, что негативно сказывается на урожайности и качестве продукции.
За последние 7 лет в ОПХ «Полково» продуктивность многолетних трав изменялась от 1,17 до 2,5 т/га сухого вещества, что составляет 15-17% потенциальной продуктивности сельскохозяйственных угодий с учетом формирования 2 укосов за вегетационный период (рис. 1). Наибольшая урожайность многолетних трав была отмечена в 2006 г. и составила 2,5 т/га сухого вещества.
Рис. 1. Динамика урожайности многолетних трав в ОПХ «Полково»
Низкая фактическая урожайность объясняется неблагоприятными климатическими условиями в отдельные периоды, ухудшением агрохимических свойств почв в процессе длительного использования, неудовлетворительной работой осушительной системы, а также отсутствием необходимого комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий, которые не позволяют достичь продукционного потенциала.
Для проведений исследований был заложен многолетний деляночный опыт по восстановлению плодородия деградированных почв выработанных торфяников. На основе анализа работ были выбраны органоминеральные удобрения длительного действия удобрительно -мелиорирующая смесь (УМС), разработанная во ВНИИГиМ (Л.В. Кирейчева, О.Б. Хохлова) [1] и вермикомпост, обеспечивающие повышение гумусового запаса, улучшение микроагрегатного состава и водно-физических свойств почв.
Основным компонентом УМС являются карбонатные сапропели, которые при внесении в почву повышают в ней не только содержание стабильного органического вещества, отличающегося длительным периодом минерализации, но и обогащают почву колоидными частицами, тем самым, увеличивая ее влагоемкость. Высокое содержание извести и гуминовых веществ сформировало в нем особо устойчивую буферную систему ГВ – СаСО3 с длительным сроком действия. В качестве органического наполнителя используется торф. Для активизации процессов гумусообразования в смесь вносится композиция почвенных микроорганизмов. Для того чтобы сбалансировать элементы питания растений добавляются необходимые макроэлементы. УМС сохраняет мелиорирующий эффект сапропелей, имеет удобрительное действие и приобретают новые свойства, как результат кумулятивного взаимодействия их составных частей.
В качестве вермикомпоста использовался препарат с фирменным названием «Биогумус», производимый корпорацией «ГринПикъ» (г. Ковров, Владимирская обл.). Биогумус содержит большое количество (до 32% на сухую массу) гуминовых веществ (гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины), все питательные вещества находятся в нем в сбалансированном сочетании и в виде доступных для растения соединений. Кроме того, он содержит в себе полезные для почвы и растений микроорганизмы, которые при внесении в почву заселяют ее, выделяют фитогормоны, антибиотики, фунгицидные и бактерицидные соединения, что приводит к вытеснению патогенной микрофлоры.
Опыты заложены в четырех вариантах с трехкратной повторностью с последовательным расположением делянок:
вариант 1 -контроль 1 с орошением на общепринятом для данной зоны агротехническом фоне минеральных удобрений;
вариант 2 – разовое внесение удобрительно -мелиорирующей смеси дозой 10 т/га сухого вещества и полив почвы раствором ЭМ-культуры из расчета 10 м3/га (на фоне минеральных удобрений);
вариант 3 – разовое внесение в почву вермикомпоста «Биогумус» дозой 10 т/га сухого вещества (при влажности не более 8-10%) и дополнительная обработка почвы препаратом «Гумистар» из расчета 10 м3/га (на фоне минеральных удобрений) с орошением;
вариант 4 – контроль 2 без орошения на фоне минеральных удобрений (заложен в 2007 году для оценки влияния орошения на урожайность многолетних трав).
В процессе исследований определялись агрохимическиесвойства, содержание NPK и гумуса в почве стандартными методами, изучался режим влажности термостатно-весовым способом и с применением влагомера, урожайность многолетних трав определялась сплошным методом, а качество травосмеси с использованием учетной рамки с каждой делянки, после чего проводилось взвешивание и сушка в хорошо проветриваемом помещении.
Проведенные трехлетние исследования за динамикой урожайности многолетних трав при использовании удобрений длительного действия позволили выявить некоторые закономерности. Внесение УМС и вермикомпоста позволило существенно повысить урожайность многолетних трав. За три года исследований средняя урожайность сена в варианте с внесением УМС составила 9,16 т/га, в варианте с биогумусом – 8,79 т/га на контроле 2 – 5,18 т/га на фоне регулирования водного режима почв орошением (рис. 2).
Рис. 2. Динамика урожайности сена многолетних трав за три года исследований на участке «Тинки-II» [2]
По результатам исследований был сделан расчет повышения плодородия длительно используемых почв выработанных торфяников. В вариантах опыта поступление органики с вермикомпостом составило 7 т/га, с УМС – 5 т/га. Кроме того, посев многолетних трав обеспечивал ежегодное поступление свежего органического вещества в виде корневой массы.
Фактические значения содержания органического углерода, определенного методом Тюрина в соответствии с ГОСТ 26213-91 (2007 г.), представлены в табл. 1.
ТАБЛИЦА 1. ФАКТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА В ПОЧВЕ (СЛОЙ 0 – 20 СМ)
Как видно из табл. 1, по всем вариантам, включая контроль, при возделывании многолетних трав наблюдается увеличение содержания гумуса в пахотном слое. Наибольшее содержания гумуса наблюдается в варианте с УМС – 12%, что можно объяснить высоким содержанием кальция и гуматов в составе сапропеля, как компонента УМС. Наименьшее содержание в 2007 г. органического углерода было на контроле с фоновым внесением минеральных удобрений – 8,8%, что связано со снижением активности почвенной микрофлоры и, как следствие, уменьшением скорости минерализации почвенного гумуса и выноса
элементов питания с урожаем. Отмечается, что на второй год после внесения на вариантах с УМС и вермикомпостом произошло увеличение органического углерода на 0,2-0,3%, а на контроле произошло некоторое его снижение. На третий год наблюдений запасы органического углерода увеличились по всем вариантам опыта.
Осенью 2007 г. были отобраны пробы почвы и выполнены анализы на содержание подвижных форм фосфора и калия, а также на наличие аммонийного азота на всех вариантах опытно-производственного участка в Тинки-II (табл.2).
ТАБЛИЦА 2. ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ПОЧВЫ ЭЛЕМЕНТАМИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ, ОСЕНЬ 2007 Г.
Наиболее сбалансированный пищевой режим почвы наблюдается на фоне внесения удобрительно- мелиорирущей смеси. На варианте с биогумусом отмечено снижение подвижного калия.
Для оценки динамика запасов гумуса с целью обоснования сроков и объемов внесения, органических и органоминеральных удобрений воспользовались методикой, предложенной А.И. Головановым [3].
Изменение запасов гумуса в почве описывается дифференциальным уравнением:
dG/dt =A -BG, т/(га•год),
G = A/B + (G0 -A/B)exp(-B•t) (1)
где G0 – текущие запасы гумуса, т/га; А – образование нового гумуса за счет гумификации растительных остатков (Gраст) или органических удобрений (Gорг), в том числе и сидератов, а также потери гумуса при нисходящих токах влаги (Gфиз), т/га; В – коэффициент, учитывающий потери гумуса, год-1; t – время, год.
Для всех вариантов опыта по вышеприведенной модели были выполнены прогнозы запаса гумуса на 20-летний период (рис. 3).
Рис. 3. Прогноз изменения запасов гумуса по вариантам опыта
Проведенные прогнозные расчеты на 20-летний период показали, при внесении органического удобрения однократно в течение трех лет будет наблюдаться положительный баланс гумуса в пахотном слое. На двадцатый год предполагаемые запасы гумуса должны увеличиться на 49,1 и 50,8 т/га соответственно для вариантов с УМС и вермикомпостом.
Расчет оценки общественной эффективности выполнялась в соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель (РД-АПК 3.00.01.003-03)». Для оценки дисконтированного прироста чистого дохода (ДПЧД) при применении УМС и вермиком-поста использовались приростные показатели денежного потока от инвестиционной и операционной деятельностей.
Эколого-экономическое обоснование применение УМС и биогумуса для повышения плодородия почв показало, что дисконтированный прирост чистого дохода формируется за счет экологического эффекта от наращивания плодородия почвы, что определяет общественную эффективность. При применении УМС ДПЧД составляет 11,7 тыс. руб./га, при использовании биогумуса 2,2 тыс. руб./га, что в пять раз ниже. Срок окупаемости в варианте с УМС ниже, чем в варианте с биогумусом (2,1 и 2,8 года соответственно), что позволяет считать внесение УМС более эффективным мероприятием на почвах выработанных торфяников.
Литература
1. Кирейчева Л.В., Хохлова О.Б. Удобрительно-мелиорирующие смеси на основе сапропелей. // Плодородие. 2004. № 5. с. 37-40.
2. Перегудов С.В. Повышение плодородия почв выработанных торфяников Мещерской низменности удобрениями длительного действия. // Автореф. к.с-х.н. Москва, 2008г. 23с.
3. Голованов А.И. и др. Природообустройство. // Под редакцией А.И. Голованова. М.: «Колос», 2006. 128с.
Плодородие почвы
В предыдущих главах были рассмотрены состав, свойства и режимы почвы и их значение в формировании и развитии плодородия.
Следует различать факторы и условия плодородия. К факторам относятся элементы зольного питания растений и азот, вода, воздух и частично тепло, необходимые для жизни растений, к условиям — совокупность свойств, сложное взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами (физические и физико-химические свойства, наличие токсичных веществ и др.).
Плодородие как отражение взаимодействия и взаимовлияния состава, свойств и режимов почв
Необходимо подчеркнуть, что взаимодействие и взаимовлияние отдельных компонентов состава и свойств почвы протекают в гидротермических условиях атмосферного климата, что находит конкретное отражение в формировании почвенных режимов.
Поэтому уровень плодородия зависит от показателей теплового, водно-воздушного, питательного, физико-химического, биохимического, солевого и окислительно-восстановительного режимов.
Параметры режимов, в свою очередь, определяются:
- климатическими условиями;
- агрофизическими свойствами почв;
- их гранулометрическим, минералогическим и химическим составами, потенциальными запасами элементов питания растений;
- содержанием их подвижных форм;
- содержанием, составом и запасами гумуса;
- интенсивностью микробиологических процессов;
- реакцией и другими физико-химическими свойствами.
Геохимические и геологические процессы также могут оказывать влияние на формирование почвенного плодородия (приток жестких и мягких, пресных или минерализованных грунтовых вод, отложение плодородных наилков, эрозионный снос гумусового горизонта и т. д.).
Однако влияние этих процессов на плодородие проявляется прежде всего через изменение в том или ином направлении показателей состава, свойств и режимов почвы.
Оценка состава, свойств и режимов почвы с точки зрения развития почвенного плодородия, его уровня с учетом требований сельскохозяйственных растений и технологий их возделывания составляет понятие агрономическая характеристика почв.
Она строится на оценке следующих показателей:
- строения почвенного профиля (чередование и мощность генетических горизонтов, в особенности мощность гумусового слоя, структурное состояние, плотность и пористость, мощность мелкоземистой толщи);
- гранулометрического и минералогического составов;
- химического состава (содержание валовых запасов и доступных форм элементов питания, наличие токсичных соединений — токсичных водорастворимых солей, подвижных форм Al, Mn, Fe 2+ , сероводорода, компонентов техногенного загрязнения и пестицидов, содержание карбонатов и несиликатных полутораоксидов);
- физико-химических свойств;
- окультуренности почв;
- степени эродированности;
- заболоченности.
Значение их роли в формировании почвенно-экологических условий для сельскохозяйственных растений и почвенной биоты позволяет агроному дать правильную и разностороннюю агрономическую характеристику (оценку) почв и определить рациональные приемы регулирования почвенного плодородия путем оптимизации конкретных параметров состава, свойств и режимов почв.
Оценивая роль отдельных почвенных свойств и режимов в формировании плодородия почв, необходимо отметить:
- плодородие проявляется как результат сложного взаимодействия и взаимовлияния свойств и режимов почвы;
- показатели свойств и режимов могут быть оценены количественно;
- различные растения (группы растений) предъявляют неодинаковые требования к свойствам и режимам почвы;
- свойства и режимы динамичны, т. е. изменяются во времени (рис. 11).
Остановимся на этих положениях более подробно. Формирование режимов и отдельных свойств почвы есть результат их тесного взаимовлияния и взаимозависимости.
Например, питательный режим почвы формируется как результат сложного превращения ее минеральных соединений, процессов минерализации и гумификации органического вещества, активности различных групп микроорганизмов и почвенной фауны, влияния щелочно-кислотных почвенных условий, динамики окислительно-восстановительных процессов, водно-воздушного и температурного режимов и т. п.
В свою очередь, окислительно-восстановительный режим зависит от содержания и форм органического вещества, физических свойств почв, определяющих условия аэрации, гидротермических условий развития микробиологических процессов и т. д.
Структура как важнейшее свойство почвы, с которым связаны водно-воздушный, окислительно-восстановительный режимы, агрофизические показатели почв, в свою очередь, зависит от содержания гумуса, его качественного гранулометрического и минералогического составов, физико-химических свойств, развития ОВ-процессов и т. д.
Тесная взаимосвязь и взаимозависимость между свойствами и режимами почв, с одной стороны, раскрывает сложный процесс формирования и развития почвенного плодородия и с другой — требует от агронома понимания возможного изменения отдельных свойств и режимов почвы при воздействии на нее теми или иными приемами обработки, мелиорацией, внесением удобрений и т. д.
Как было отмечено, свойства и режимы почвы имеют количественные параметры. Поэтому возможна количественная оценка плодородия почвы. Для этой цели используются два подхода — экономический и биологический.
Экономическая количественная оценка плодородия основывается на относительной его оценке в баллах по количественным показателям свойств почв, коррелирующих с урожайностью сельскохозяйственных культур, или продуктивностью сельскохозяйственных ценозов, а также климатических условий. Такая оценка получила название бонитировки почв.
Экономическая оценка земли может быть выражена в ценах на единицу площади (1 га), исходя из данных ее бонитета, учета ее местоположения, конкретных почвенных ресурсов, возможных для возделывания культур, и других условий. Подробно вопросы бонитировки почв и экономической оценки земли будут рассмотрены в главе 39.
Количественная оценка плодородия может быть дана и на основе показателей среднегодовой биологической продуктивности растений на данной почве, характеризующей способность почвы обеспечивать продуктивность фотосинтеза.
Возможность количественной оценки плодородия почвы на основе количественных показателей ее свойств и режимов чрезвычайно важна, так как позволяет решать вопросы повышения плодородия при земледельческом использовании почв на научной нормативной основе.
Требования сельскохозяйственных культур к почвенным условиям (плодородию)
Различные сельскохозяйственные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенному плодородию — уровню питания, наличию влаги, почвенной реакции и т. д.
В связи с этим различные культуры в разной мере снижают свою продуктивность в зависимости от отклонения того или иного показателя почв от его оптимального уровня.
Поэтому при земледельческом использовании почв для обеспечения наивысшей продуктивности растений и наиболее рационального использования почв необходимо знать требования конкретных культур (или их групп) к почвенным условиям.
Озимая пшеница
Является одной из основных зерновых культур и среди хлебных злаков наиболее требовательна к почвенным условиям. Для нее характерна высокая потребность в элементах питания.
В лесостепных и степных районах предпочтительны хорошо и глубокогумусированные оструктуренные черноземные, серые лесные и каштановые почвы с близкой к нейтральной реакцией.
В таежно-лесной зоне лучшими являются дерново-карбонатные выщелоченные и оподзоленные и дерново-подзолистые окультуренные легко- и среднесуглинистые почвы. Озимая пшеница чувствительна к переувлажнению почв, кислой реакции, наличию повышенных количеств подвижного алюминия (>8-10мг/100г почвы) и марганца.
Песчаные и супесчаные почвы на глубоких песках неблагоприятны: эта культура относительно устойчива к засолению и солонцеватости. Осушенные торфяно-болотные почвы пригодны под озимую пшеницу.
Ячмень
Менее требователен к почвенным условиям, чем пшеница, но более требователен, чем овес и рожь. Наилучшие почвы по гранулометрическому составу — тяжело- и среднесуглинистые, неблагоприятны песчаные.
Относительно засухоустойчив, чувствителен к переувлажнению, повышенной кислотности и переуплотнению почв, солеустойчив.
В таежно-лесной зоне наиболее благоприятны дерново-карбонатные, а также мелиорированные торфяно-болотные и дерново-глеевые почвы, малопригодны песчаные и супесчаные на песках.
По сравнению с пшеницей и ячменем менее требовательна к почвенным условиям. Хорошо развивается в широком диапазоне рН (от 5,0 до 8,6), слабо чувствительна к переувлажнению. Лучшие почвы в степной зоне — глубокогумусированные оструктуренные черноземы всех подтипов.
В таежно-лесной зоне наиболее благоприятны дерново-подзолистые легко-, среднесуглинистые и супесчаные почвы, а также мелиорированные дерно-во-глеевые и торфяно-болотные.
Среди зерновых культур он менее требователен к почвенным условиям. Слабо реагирует на почвенную кислотность, средне солонце- и солеустойчив. Нуждается в хорошем увлажнении, не боится переувлажнения почв во второй период вегетации.
Выращивают преимущественно в таежно-лесной зоне, где для него наиболее благоприятны дерново-карбонатные (выщелоченные и оподзоленные), дерново-подзолистые суглинистые и супесчаные, а также осушенные торфяно-болотные и дерново-глеевые почвы, малопригодны песчаные.
Кукуруза
Она предъявляет повышенные требования к влажности почвы и обеспечению элементами питания, неустойчива к переувлажнению, засолению и солонцеватости, чувствительна к сильнокислой реакции.
Предпочтительны суглинистые и ост-руктуренные глинистые почвы, неблагоприятны песчаные и супесчаные. Лучше растет на хорошо и глубокогумусированных черноземах, луговых, лугово-черноземных и каштановых почвах.
В таежно-лесной зоне наиболее пригодны хорошо окультуренные легко- и среднесуглинистые почвы.
Картофель
Требователен к условиям аэрации и влажности. Поэтому для него предпочтительны легкосуглинистые и связносупесчаные почвы или оструктуренные тяжелосуглинистые, обладающие наиболее рыхлым сложением. Устойчив к подкислению почв, оптимальный рН 5-7.
Чувствителен к подщелочению реакции, засолению и солонцеватости. Неустойчив к затоплению и переувлажнению.
Наибольшие урожаи в таежно-лесной зоне получают на мелиорированных низинных торфяных почвах, а также окультуренных легко-, среднесуглинистых и супесчаных дерново-подзолистых. Неблагоприятны песчаные, тяжелосуглинистые и глинистые почвы.
Сахарная свекла
Предъявляет повышенные требования к почвенному плодородию. Наилучшие урожаи дает на хорошо и глубокогумусированных рыхлых почвах. Предпочтительны среднесуглинистые, неблагоприятны песчаные, супесчаные и слитые почвы.
Оптимальный рН 6-8, кислые почвы (рН < 6,0) неблагоприятны. Хорошо переносит слабое засоление, устойчива к солонцеватости. Сильно угнетается и даже погибает при переувлажнении.
Требователен к условиям водного и питательного режимов, а также к условиям реакции. Плохо переносит избыточное увлажнение и близкие грунтовые воды. Оптимум рН 5,9-6,5. При щелочной реакции качество волокна снижается. Наиболее благоприятны легко- и среднесуглинистые почвы.
Лен-долгунец выращивают преимущественно в таежно-лесной зоне, где лучшими почвами для него являются дерново-подзолистые суглинистые, особенно на лёссовидных суглинках.
Гречиха
Относится к культурам, не очень требовательным к потенциальному плодородию почв, способна усваивать элементы питания из труднорастворимых соединений почвы.
Весьма чувствительна к заболачиванию, засолению, карбонатности, слитости, солонцеватости и переизвесткованию. Предпочитает легко- и среднесуглинистые почвы, малоблагоприятны тяжелые почвы.
Кормовые корнеплоды
Весьма требовательны к почвенному плодородию, отличаются высоким выносом с урожаем азота, калия и кальция.
Благоприятны почвы, содержащие большое количество элементов питания: хорошо гумусированные черноземные, окультуренные дерново-подзолистые, легко- и среднесуглинистые слабокислые, а также аллювиальные луговые и дерново-глеевые почвы.
Овощные культуры
Высокотребовательны к условиям почвенного питания и обеспечения влагой. Предпочтительны почвы с хорошим гумусовым слоем, близкой к нейтральной реакцией, содержащие большое количество доступных форм элементов питания, имеющих благоприятное увлажнение.
Наиболее пригодны окультуренные луговые, лугово-черноземные, легко- и среднесуглинистые окультуренные дерново-подзолистые, дерново-карбонатные выщелоченные и оподзоленные почвы, серые лесные, мелиорированные торфяно-болотные и дерново-глеевые, а также почвы пойм.
Плодовые культуры
Произрастают на одном месте десятки лет, имеют глубокую корневую систему. Поэтому для них важна оценка не только верхнего слоя почвы, но и всего профиля до глубины 1,5-2 м.
Почва под сад должна быть достаточно мощной, плодородной, хорошо водопроницаемой, обеспечивающей необходимый запас влаги в глубоких горизонтах и одновременно благоприятную аэрацию. Предпочтительны супесчаные и легкосуглинистые почвы.
Почвы не должны иметь плотных горизонтов (dv > 1,5-1,55) в верхней полутораметровой толще. Не рекомендуются почвы, содержащие вредные водорастворимые соли более 2 мг-экв до глубины 3 м.
Непригодны почвы с наличием оглеенных горизонтов до глубины 2м и с залеганием грунтовых вод выше 1,5-2 м. Более требовательны к почвенным условиям из плодово-ягодных культур семечковые, менее – кустарниковые и ягодные культуры.
Виды плодородия
Различают следующие виды плодородия:
- естественное, или природное;
- искусственное;
- эффективное;
- экономическое.
Выделяют также понятие потенциального плодородия.
Естественное плодородие
Естественное плодородие определяется сложным взаимодействием свойств и режимов почв, обусловленных развитием природного почвообразовательного процесса, не нарушенного воздействием человека.
В чистом виде оно присуще целинным почвам и характеризуется продуктивностью произрастающих на почве ценозов.
Земледельческое освоение почв вносит существенные изменения в естественное развитие почвенных процессов и режимов, в свойства почв. Эти изменения обусловлены обработкой, внесением удобрений, различными мелиорациями и т. д.
Качественные и количественные изменения в свойствах и режимах почв, вызванные воздействием человека, характеризуют их искусственное плодородие. В чистом виде оно возникает при создании субстратов для выращивания растений в теплицах, парниках и т. д.
При сельскохозяйственном использовании почв искусственное плодородие в совокупности с естественным проявляется как эффективное плодородие. Оно реализуется в урожае сельскохозяйственных культур.
Эффективное плодородие
Эффективное плодородие зависит не только от уровня природного плодородия, но в большой степени от условий использования почв в производстве, развития науки и техники и реализации их достижений.
Эффективное плодородие всегда связано с определенными затратами труда и средств для получения продукции возделываемых растений, с хозяйственной деятельностью человека. Оно может быть оценено в экономических показателях. Такому плодородию дали название экономическое.
Почва обладает определенными запасами элементов питания (запасной фонд), которые реализуются при создании урожая растений при частичном его расходе (обменный фонд). Из этого представления вытекает понятие о потенциальном плодородии.
Потенциальное плодородие
Потенциальное плодородие характеризуется общими запасами элементов питания растений, формами их соединений и сложным взаимодействием всех других свойств, определяющих способность почвы в благоприятных условиях обеспечивать растения также другими земными факторами (водой, воздухом, теплом).
Длительное время мобилизовывать в необходимых для растений количествах элементы питания и поддерживать высокий уровень эффективного плодородия. Высоким потенциальным плодородием обладают, например, черноземные почвы, низким — подзолистые почвы.
Примером почв с высоким уровнем потенциального плодородия могут служить также болотные низинные торфяные почвы, которые характеризуются значительными запасами элементов питания и способны после осушительных мелиорации обеспечивать высокое эффективное плодородие за счет частичного расхода запасного фонда.
Поскольку проявление плодородия дифференцируется в зависимости от требований различных сельскохозяйственных (и естественных) растений, то плодородие почвы по отношению к какой-либо определенной группе или виду растений называют относительным плодородием.
Воспроизводство почвенного плодородия
Плодородие почвы — следствие почвообразовательного процесса, в то же время оно выступает как необходимое условие его развития, поскольку от него зависит проявление главного фактора почвообразования — развитие почвенной биоты, и прежде всего высшей растительности и микроорганизмов.
Так же как и почвообразование, плодородие тесно связано с процессами превращения, аккумуляции и передачи веществ и энергии, что является причиной количественных и качественных изменений факторов и условий плодородия.
Эти изменения могут протекать как в благоприятном направлении для развития плодородия и приводить к его повышению (накопление элементов питания, переход их в более доступные для растений формы, улучшение структуры и т. д.), так и в неблагоприятном.
Что приводит к снижению плодородия (вынос элементов питания, закрепление их в труднодоступных формах, разрушение структуры и т.д.). Изменения свойств почвы в течение какого-либо периода могут привести также и к относительно исходному уровню плодородия.
Следовательно, за определенный период времени (вегетационный период, годичный или севооборотный цикл и т. д.) изменение плодородия может проявляться в виде неполного, простого и расширенного его воспроизводства.
Формирование плодородия почвы ниже первоначального уровня означает неполное воспроизводство почвенного плодородия, возвращение почвенного плодородия к исходному уровню — простое воспроизводство плодородия.
Создание почвенного плодородия выше исходного уровня представляет собой расширенное воспроизводство плодородия.
Воспроизводство почвенного плодородия есть объективный закон почвообразования, присущий всем формам его проявления.
При развитии природного процесса почвообразования воспроизводство плодородия по неполному, простому или расширенному типу определяется развитием конкретных почвообразовательных процессов или их сочетанием.
В условиях земледельческого использования почв воспроизводство их плодородия протекает под влиянием естественных факторов и различных приемов воздействия человека на почву.
Под совместным воздействием естественных и антропогенных факторов развивается культурный (антропогенный) почвообразовательный процесс. Специфичность антропогенного процесса почвообразования заключается в том, что он развивается под воздействием человека.
При этом происходит замена естественной растительности культурными агроценозами, на почвообразование воздействуют новые факторы, не свойственные природному процессу, — обработка почвы, применение удобрений и других средств химизации.
Различные приемы водной мелиорации (осушение, орошение и др.). При развитии антропогенного почвообразовательного процесса изменяются емкость, интенсивность и характер биологического круговорота веществ и в целом обмен веществ и энергии.
Важнейшей особенностью круговорота веществ и энергии при развитии антропогенного процесса почвообразования является отчуждение части созданного растениями урожая и заключенных в нем питательных элементов.
Развитие антропогенного почвообразовательного процесса в условиях разумной целенаправленной деятельности человека способствует улучшению почв и повышению их плодородия. Нарушение этого принципа может привести к утрате почвенного плодородия (развитие эрозии, процессов засоления, потери гумуса, разрушение структуры и др.).
В годичных и севооборотных циклах развития антропогенного почвообразовательного процесса происходят изменения показателей состава и свойств почвы, обеспечивающих удовлетворение потребностей растений в воде, элементах питания и других почвенных факторах жизни.
Эти изменения могут быть как положительными для плодородия, так и отрицательными. Примером положительных изменений является устранение избыточной кислотности в результате известкования.
Накопление азота за счет деятельности клубеньковых бактерий при посевах бобовых, удаление вредных солей в орошаемых почвах после их промывок, улучшение водно-воздушного режима за счет рыхления подпахотного слоя и т. д.
Отрицательные изменения связаны с отчуждением элементов питания с продукцией урожая, ухудшением физических свойств пахотного слоя при уплотнении его техникой, появление токсичных количеств солей в корнеобитаемом слое орошаемой почвы, повышение потерь гумуса под пропашными культурами и в паровом поле и т. д.
Современное интенсивное земледелие основывается на широком применении химизации, мелиорации и механизации, а также на использовании высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений.
Наибольшая эффективность этих факторов обеспечивается при высоком уровне почвенного плодородия, что подчеркивает все возрастающее значение плодородия почвы по мере повышения интенсивности земледелия.
Поэтому в условиях интенсивного земледелия важнейшей задачей рационального использования почв является обеспечение устойчивого высокого уровня почвенного плодородия, а при низком уровне — расширенное его воспроизводство, т. е. одновременный рост эффективного и потенциального плодородия.
Объективная возможность осуществления расширенного воспроизводства почвенного плодородия обеспечивается тем, что человек, зная закономерности развития почвы и’ ее плодородия, может:
- во-первых, повысить продуктивность почвы за счет увеличения содержания элементов питания, влаги и направленного восполнения их расхода (например, освоение пустынь и других территорий с малопродуктивными почвами);
- во-вторых, может вернуть почве больше, чем изъято у нее с урожаем; в-третьих, может регулировать свойства и режимы почвы в целях создания более высокого уровня плодородия.
Эти задачи решаются в земледелии на основе практического осуществления установленных наукой и передовой практикой приемов улучшения свойств и режимов почв. Вместе с тем они требуют от науки поиска новых путей регулирования почвенного плодородия.
Воспроизводство плодородия почвы в интенсивном земледелии осуществляют двумя путями: вещественным и технологическим.
Первый включает применение удобрений, мелиорантов, пестицидов, благоприятное в агрономическом отношении чередование культур (севооборот); второй связан с улучшением свойств почвы путем механической обработки, приемов осушительной мелиорации и др.
Основные конкретные пути воспроизводства почвенного плодородия показаны на рисунке 11 (в нижней части схемы). Их сочетание характеризует содержание зональных систем земледелия и антропогенные условия развития культурного почвообразовательного процесса.
Модели почвенного плодородия
Направленное развитие культурного почвообразовательного процесса позволяет обеспечить определенные уровни (модели) почвенного плодородия, под которыми следует понимать совокупность агрономически значимых свойств почв и их режимов, отвечающих определенному уровню продуктивности растений.
Для условий интенсивного земледелия необходимо создание моделей почвенного плодородия, характеризующихся оптимальными параметрами свойств почв.
Оптимальные параметры свойств почв — это такое сочетание количественных показателей свойств (и режимов) почв, при котором могут быть максимально использованы все жизненно важные для растений факторы, наиболее полно реализованы потенциальные возможности выращиваемых культур и обеспечен наивысший урожай при его хорошем качестве (Кулаковская).
Одновременно почва с оптимальными параметрами свойств, режимов и площади производственного участка обеспечивает наибольшую эффективность основных факторов интенсификации — химизации, механизации и мелиорации.
Поскольку различные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям, модель почвенного плодородия должна разрабатываться с учетом требований растений к свойствам почв.
Вместе с тем при разработке модели следует учитывать свойства и режимы конкретных почв и структуру почвенного покрова, так как для каждого типа почв (в ряде случаев даже подтипа, рода и разновидности) с учетом фациальных особенностей почвенного плодородия урожайность культурных растений будет различна.
На фоне генетических особенностей почв (строение профиля, наличие гумусовых горизонтов, фациальные условия водно-температурного режима и др.) модели почвенного плодородия разрабатывают с учетом гранулометрического состава (песчаные и супесчаные, легко- и среднесуглинистые, тяжелосуглинистые и глинистые).
Как фундаментального показателя, имеющего интегральное значение в формировании агрономических свойств почв и дифференцирования агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных растений.
Модели почвенного плодородия разрабатывают совместно почвоведы, мелиораторы, растениеводы и другие специалисты агрономической науки. Их создают на основе изучения основных параметров почв в системе полевых опытов с ведущими культурами.
Изучения и обобщения данных по характеристике почв и урожайности растений передовых хозяйств и сортоучастков, конструирования моделей почв с заданными параметрами в специальных мелкоделяночных и вегетационных опытах.
Модели оптимального почвенного плодородия и установленные наукой и практикой пути их достижения позволяют хозяйствам наиболее успешно решать конкретную задачу повышения плодородия почв.
К числу общих показателей свойств почв (и их режимов), оптимальные параметры которых необходимо установить для модели плодородной почвы, относятся:
- показатели гумусного состояния почвы — содержание и состав гумуса, его запасы, мощность гумусового слоя;
- параметры, характеризующие питательный режим почв — содержание доступных форм элементов питания растений;
- показатели оптимальных физических свойств — плотность, аг-регатированность, наименьшая влагоемкость, водопроницаемость, аэрация;
- показатели, характеризующие строение почвенного профиля — мощность пахотного слоя и в целом гумусового профиля;
- показатели физико-химических свойств — реакция, емкость поглощения, состав обменных катионов, степень насыщенности основаниями.
Кроме названных свойств, общих для всех типов почв, устанавливают оптимальные зональные показатели, определяющие условия (и уровень) почвенного плодородия отдельных типов почв (наличие токсичных веществ.
Подвижных форм алюминия и марганца в почвах таежно-лесной зоны, показатели солевого режима — содержание, состав и глубина залегания токсичных солей в почвах аридных и семиаридных зон и др.).
Оптимальные показатели многих свойств в значительной степени зависят от того, насколько оптимальны параметры фундаментальных свойств почвы — гранулометрического состава и гу-мусного состояния, оказывающие практически основное влияние на все агрономически важные свойства почв и их режимы.
Все факторы жизни равнозначны для растений. Ни один из них не может быть заменен другим. В связи с этим.чрезвычайно важно в целях повышения плодородия и получения высоких устойчивых урожаев воздействовать одновременно на все факторы жизни растений.
При этом необходимо выявить основной фактор (или группу факторов), воздействие на который стимулирует максимальную эффективность остальных. Например, в засушливых районах главный лимитирующий фактор развития растений и их урожайности — вода.
Поэтому в этих зонах важнейшее значение приобретают мероприятия по накоплению и продуктивному расходованию влаги.
В таежно-лесной зоне особое значение приобретает улучшение питательного режима и реакции почвы путем внесения удобрений и известкования. В почвах избыточного увлажнения в первую очередь необходимо регулировать водно-воздушный режим.
В этом случае максимальный эффект дают применение удобрений и другие приемы повышения плодородия почв.
В зоне орошаемого земледелия важнейшее значение имеет правильное орошение, исключающее возможность заболачивания и вторичного засоления почв.
Таким образом, воздействия на факторы, определяющие урожай растений, требуют дифференцированных приемов повышения плодородия почв в различных зонах с учетом свойств и режимов почв и климатических условий, лимитирующих эффективное плодородие.
В этой связи важное значение приобретают материалы почвен-но-агрономических исследований: почвенные карты, картограммы содержания доступных растениям элементов питания (Р, К, N), картограммы кислотности, засоленности, эродированности, заболоченности почв и др.
Одностороннее воздействие на какой-либо фактор жизни растений без изменения других приводит к постепенному снижению эффективности такого воздействия, а при определенных условиях может снизить урожай.
Например, избыточное увлажнение приводит к ухудшению воздушного режима, развитию вредных восстановительных процессов и, как следствие, снижению продуктивности растений; одностороннее избыточное азотное питание затягивает развитие растений, способствует полеганию и снижению урожая.
Наукой и практикой выработан широкий комплекс приемов воздействия на свойства почвы, обеспечивающих регулирование питательного, водно-воздушного, теплового и солевого режимов почв.
Основные приемы повышения эффективного плодородия почвы и максимального использования ее естественного плодородия связаны:
- с рациональным применением органических и минеральных удобрений,
- известкованием и гипсованием почв,
- системой их обработки,
- орошением и осушением,
- травосеянием,
- созданием полезащитных лесных полос,
- введением севооборотов,
- с мероприятиями по борьбе с эрозией и возделыванием наиболее урожайных сортов растений.
Конкретные приемы в системе этих мероприятий определяются особенностями почв хозяйства, местного климата и требованиями возделываемых культур.
Почва и удобрения
Для успешного выращивания овощных культур необходимо создание высокого плодородия почвы. Лишь богатые гумусом и питательными веществами, структурные и влагоемкие почвы обеспечивают благоприятные условия для активной деятельности корневой системы и интенсивного роста растений. В этих условиях идёт ускоренное образование вегетативных и продуктивных органов и формирование высокого урожая.
Большинство овощных культур требовательно к плодородию почвы. Они потребляют много питательных веществ и влаги и нуждаются в повышенной воздухопроницаемости почвы. Недостаток кислорода на бесструктурных, легко уплотняющихся почвах сильно затрудняет дыхание и рост корневой системы и поступление элементов питания и влаги в растения. Почвы с легким и средним механическим составом, богатые органическим веществом, хорошо аэрируемые и влагоемкие являются лучшими. Наряду с физическими важное значение имеют и благоприятные химические свойства — оптимальная кислотность, отсутствие вредных соединений и избыточной концентрации солей.
Применение интенсивных систем возделывания, а также новых высокопродуктивных сортов и гибридов и, следовательно, усиление выноса из почвы питательных веществ еще более повышают требовательность к плодородию почвы. Необходимо накапливать определенные запасы питательных веществ, повышать коэффициент их использования и уменьшать потери.
Большинство почв различных зон страны не имеют высокого плодородия, многие из них обладают низким бонитетом — малым гумусовым слоем, бесструктурностью, кислой реакцией, наличием сильной засоленности. Такие почвы более всего бедны азотом, а нередко и фосфором, калием, кальцием, либо имеют избыток хлористых и других вредных соединений. Недостаток элементов питания постоянно усиливается вследствие ежегодного их выноса с урожаями и потерями из почвы больших количеств питательных веществ (табл. 2). Для повышения эффективности использования почв необходимо систематически улучшать их плодородие.
Количество питательных веществ, выносимых из почвы урожаем овощных культур и картофеля
Культура | Урожай, т с 1 га | Содержание питательных веществ в урожае, кг | |||||
азота | калия | фосфора | кальция | магния | серы | ||
Капуста (сырая масса) | 50 | 200 | 180 | 25 | 40 | 14 | 28 |
Томат тепличный | 148 | 580 | 1117 | 90 | 200 | 20 | 100 |
Лук репчатый | 50 | 135 | 100 | 27 | 10 | 15 | 20 |
Картофель | 50 | 180 | 200 | 25 | 10 | 5 | 20 |
Основной фактор повышения качества почвы — органическое вещество. Путем систематического или периодического внесения больших количеств органических удобрений, возделывания многолетних, особенно бобовых, трав, применения зеленых удобрений можно улучшить ее физико-химические свойства.
Важное значение имеют известкование кислых, промывание засоленных почв и постепенное углубление гумусового слоя.
Гумус
Повышение плодородия почвы — длительный процесс. Необходимо в каждом хозяйстве разработать план его осуществления сроком на 5-8 или даже 10-15 лет. Бедные, особенно с малым гумусовым слоем почвы, требуют длительного окультуривания. Но и средние почвы, а также многие черноземы нуждаются в постоянном их улучшении или поддержании имеющегося плодородия. Во многих регионах страны в последние годы наблюдается тенденция к снижению и даже к явному уменьшению и без того малого количества гумуса.
Чтобы не допустить деградации и увеличить содержание гумуса, улучшить структуру и способность бедных почв удерживать питательные вещества и влагу, необходимо повысить дозы внесения органических удобрений на овощных полях до 60-70 и даже до 80-100 т на 1 га и более. Их применение должно быть систематическим (или периодическим). Наилучший результат дает использование навоза и торфо-навозных компостов, значительно менее эффективно применение торфоминеральных удобрений и торфа, даже произвесткованного. Одновременно необходимо расширить возделывание на бедных участках огорода или в полях фермерских хозяйств многолетних бобовых трав — ценнейших улучшителей почв.
Органические удобрения лучше вносить осенью навозоразбрасывателем, равномерно распределяя по полю.
Недопустимо расталкивание штабелей бульдозером, нарушающим выровненность почвенного слоя и ухудшающим качество почвы. Заделывать удобрения следует в нижний 10-20-сантиметровый слой. При глубокой заделке органическое вещество разлагается медленнее и дольше сохраняется, благодаря чему постепенно повышается содержание гумуса и улучшается структура почвы. Частое внесение в повышенных дозах навоза или компоста сдерживает преобладание процесса разложения над синтезом, благодаря чему уменьшаются потери углерода и азота — веществ, имеющих важное значение на всех и особенно на бедных гумусом почвах.
Это приводит не только к увеличению содержания гумуса, но и к изменению его качественного состава в сторону накопления гуминовых кислот и к улучшению их отношения к более подвижным фульвокис-лотам (оно приближается к 1).
Вместе с тем с навозом и компостом в почву вносится много питательных веществ, особенно дефицитного азота, а также калия. В 1 т сухого навоза содержится приблизительно 34 кг азота, 47 кг калия, 5 кг фосфора, 16 кг кальция, много магния, а также микроэлементов — в среднем 120 г цинка, 62 г меди, 20 г бора, 16 г кобальта, по 10 г марганца и никеля. В торфе мало минеральных веществ, в частности азота (общего азота в низинном торфе лишь 2-3 %, в переходном 1-2 %, в моховом 0,8-1,2 %), и он содержится в труднодоступных разложению белковых веществах. Кроме того, торф биологически инертен и очень слабо вовлекается в микробиологические процессы. Его необходимо компостировать с навозом или навозной жижей, значительно повышающими биологическую активность торфа.
Высокоэффективный способ повышения плодородия почвы — выращивание многолетних бобовых трав, накапливающих большое количество органического вещества и фиксированного микроорганизмами азота.
Клевер при урожае 4 т сена накапливает до 60 кг азота, а люцерна при урожае 8т — до 150 кг на 1 га.
Образующееся в результате 3-4-летнего выращивания трав органическое вещество уменьшает плотность почвы, улучшает аэрацию, повышает накопление и сохранение влаги, увеличивает содержание кальция и облегчает обработку. Положительное влияние многолетних трав возрастает при благоприятных условиях их выращивания.
Возделывание и запашка зеленой массы сидеральных культур (люпина, донника и других бобовых) также улучшают плодородие почв. Эти культуры оказывают разностороннее полезное действие на почву.
Особенно велико влияние люпина, образующего мощную корневую систему с большой усвояющей способностью и извлекающего из недоступных многим культурным растениям глубин питательные вещества. Он способен накопить и оставить в пахотном слое до 180-200 кг и даже больше зафиксированного клубеньковыми бактериями азота. Огромная зеленая масса запаханного сидерата по содержанию азота равноценна навозному удобрению и значительно улучшает физические свойства почвы. Особенно эффективно использование зеленых удобрений на бедных органическими и минеральными питательными веществами песчаных почвах, низкое плодородие и влагоемкость которых можно значительно повысить.
Сочетание применения сидератов с периодическим внесением повышенных доз навоза заметно ускоряет процесс накопления гумуса. Одновременно пахотный слой увеличивают, постепенно повышая глубину вспашки на 1-2 см в год в течение 2-3 лет. Многие хозяйства путем ежегодного в течение 15-20 лет внесения под овощные культуры по 50-60 т навоза на 1 га увеличили пахотный слой на 5-6 см, а содержание гумуса повысили до 3,5-4 % и более. Но и за 4-5 лет почву можно значительно улучшить.
Повышение продуктивности овощных культур связано с увеличением доз и рациональным применением различных удобрений с учетом почвенных и агрометеорологических условий. Растения нужно обеспечивать не только основными элементами питания — азотом, фосфором и калием, но и кальцием, магнием, серой, а также микроэлементами — бором, марганцем, медью, молибденом, цинком, кобальтом. Эффективность удобрений возрастает при высоком уровне технологии возделывания, правильном соотношении элементов питания и уменьшении потерь в результате вымывания, улетучивания или поверхностного стока. Для поддержания существующего уровня плодородия необходимо возвращать в почву столько же питательных веществ, сколько их было вынесено урожаем и потеряно в результате вымывания и других процессов.
Только в этом случае можно не допустить ее обеднения.
Коэффициент использования растениями вносимых минеральных удобрений невелик. Он особенно мал для азота (не превышает 30 %), еще меньше для фосфора. Большинство внесенных элементов потребляется из почвы постепенно, в течение ряда лет. Считается, что все внесенные удобрения после 4 лет выращивания культур не имеют никакого последействия. Минеральные азотные удобрения и мочевина более года в почве не сохраняются. Лишь воднорастворимые формы фосфатов обладают довольно сильным последействием: 2/3 их остается после 1-го года возделывания культуры, 1/3 — после 2-го и 1/6 — после 3-летнего периода.
Предполагается, что после 4 лет выращивания в почве не сохраняется никаких остатков внесенных фосфорных удобрений.
Остатки калийных удобрений после 1-го года культивирования составляют 1/3 первоначальной величины, после 2-го года —, а после 3-го ничего не остается. Последействие извести (кальция) может длиться от 4 до 8 лет. Лишь на крупнозернистых песчаных почвах неиспользованные растениями остатки кальция вымываются раньше. Навоз и торфонавозные компосты после урожая первой культуры сохраняют половину содержавшихся в них элементов питания, а после 2-го года — четверть.
Потребление питательных веществ различными овощными культурами (по Рейнхольду, Беккеру, Духоню)
Баланс азота
Многие почвы обладают значительным потенциальным запасом азота. Но в большинстве случаев он недоступен растениям, особенно при невысоком плодородии. Минеральные водорастворимые формы эфемерны, поскольку оставшаяся от поглощения растениями значительная его часть теряется в результате вымывания еще до начала роста последующих культур. Наиболее выражено это в холодном климате северного природно-сельскохозяйственного пояса. Во многих районах экстенсивного земледелия на бедных почвах азота не хватает, еще более это усугубляется в связи с ежегодным выносом с урожаем большей его части, усвоенной растениями. Азот среди потребляемых растениями элементов у большинства овощных культур составляет наибольшую величину. Поэтому необходимо его восполнять и добавлять еще некоторое количество в виде минеральных и органических удобрений для получения планируемого урожая.
В применяемых минеральных удобрениях азот присутствует в трех формах: нитраты (N03), соли аммония (NH4), простые амиды (NH2), содержащие его в амидной форме или в формах, производных от этой группы.
Растения поглощают аммонийные и нитратные ионы. В результате действия микроорганизмов аммонийный азот быстро превращается в нитраты. На кислых почвах,где микробиологические процессы ослаблены, овощные культуры не способны поглощать аммоний. Простые амиды, в частности мочевина, очень быстро гидролизуются до аммонийных соединений, а затем нитрифицируются.
В основных видах минеральных азотных удобрений больше всего азота содержится в мочевине — (NH2)2CO — около 46 %, меньше в аммиачной селитре — NH4NO3 — до 35 %. В калийной селитре — KNO3— его доля составляет 13,8 % и, кроме того, имеется 44 % калия (в пересчете на К2О). Цианамид кальция — Ca(CN)2, содержащий 21-22 % азота, гидролизуется в почве с образованием мочевины. Но его применяют больше как гербицид, губительно действующий на прорастающие сорняки (мочевина в почве превращается в карбонат аммония — (NH4)2 СО3, который нестоек и разлагается с выделением свободного аммиака, повреждающего корни прорастающих семян). В качестве азотного удобрения он может быть использован лишь в случае применения за 2-3 недели до посева или высадки рассады.
Содержащийся в нем кальций сдерживает подкисление почвы.
В период роста растений вредны повышенные дозы нитратов, особенно при внесении их в верхний слой непосредственно перед посевом. Более безопасен сульфат аммония — (NH4)2S04, выпускаемый промышленностью в небольших количествах.
Большинство аммонийных удобрений подкисляет почву, что ухудшает деятельность корневой системы. На каждый килограмм внесенных аммиачной селитры или сульфата аммония (азотные удобрения) из почвы теряется приблизительно столько же извести. Все нитраты и фосфаты аммония и мочевина повышают кислотность, из-за чего часть образующихся из аммонийных соединений нитратов вымывается, унося эквивалентное количество ионов кальция. Потери можно предотвратить лишь при полном поглощении всех нитратов растениями. Нитратные удобрения, содержащие достаточное количество извести, не подкисляют почву, например, кальциевая селитра — Ca(NO3 )2.
Аммиачная вода (раствор аммиака в воде) содержит до 4 % азота, чаще в форме углекислого или хлористого аммония. После внесения следует немедленно ее заделать в почву, чтобы уменьшить улетучивание аммиака.
При использовании в подкормках возможны ожоги растущих растений и как следствие — задержка из-за этого их роста. Этого можно избежать, если максимально приблизить к поверхности почвы подающие растворы шланги. Внесение в подкормках аммиачной воды приводит к снижению эффективности использования азота по сравнению с другими удобрениями.
Баланс калия
Содержание калия в некоторых почвах достаточно высокое. При внесении в виде минеральных удобрений он может длительное время накапливаться, не вымываясь в глубокие слои и в дренажные воды. Благодаря этому создаются необходимые запасы и повышается плодородие почвы. Почва обогащается калием при внесении больших доз навоза. Учитывая высокую потребность в нем многих овощных культур и большой вынос из почвы все возрастающими урожаями, нужно увеличивать дозы внесения, поддерживая оптимальное соотношение с другими основными элементами питания.
Калийные удобрения поглощаются растениями в виде положительно заряженных ионов (катионы). Среди них наиболее широко распространенными в нашей стране являются хлористый калий (КС1) и калийная соль. Значительно меньше выпускается промышленностью ценных и эффективных сульфата (KS2O4) и нитрата (KNO3) калия. Применение калийной соли в больших дозах сильно повышает концентрацию хлора в почве и способно повредить корневую систему некоторых овощных культур, особенно в условиях теплиц.
Почти столь же опасен и хлористый калий. Хлор сильно ухудшает также вкусовые качества овощей и некоторых других культур. Лучшее калийное удобрение — сульфат калия, в котором содержится 40—42 % калия (или 48-50 % окиси калия). Его получают из хлористого калия, вследствие чего повышается стоимость удобрения. Другое эффективное удобрение — нитрат калия. Он содержит 36 % калия (или 44 % К2О), а также около 13 % азота. Хлора в нем нет. Калий в небольшом количестве присутствует в доломитовой муке — в среднем 3 %, в доломитовом шлаке — от 1 до 6 % и в древесной золе — от 2 до 5 %. В калийных удобрениях есть и другие полезные элементы, в частности магний.
Баланс фосфора
Растения потребляют фосфор в меньшем количестве, чем азот и калий. Он поглощается главным образом в виде ортофосфора. При внесении в почву быстро превращается в труднодоступные для растений соединения и практически не вымывается. Переход в воднораст-воримые формы происходит очень медленно.
Постепенное увеличение запасов в пахотном слое способствует улучшению фосфорного питания овощных культур.
Основной и наиболее распространенный вид фосфорных удобрений — простой суперфосфат, который содержит 8-9,5 % фосфора (или 18-22 % фосфорной кислоты), хорошо растворим в воде и легко доступен корневой системе растений. В нем имеется сульфат кальция, также необходимый для многих почв.
Более ценное удобрение — двойной суперфосфат, в котором приблизительно вдвое больше фосфора — около 20 % (или 46-47 % Р2О5). Он также легко растворим в воде. Двойной суперфосфат отличается от простого малым содержанием сульфата кальция, фосфор в нем представлен в виде монокальцийфосфата.
Из других видов фосфорных удобрений промышленность выпускает фосфоритную муку. Фосфор в ней присутствует в небольших количествах и в труднодоступном виде. Она чаще применяется для приготовления компостов, где частично переходит в воднорастворимую форму. Это удобрение более эффективно на почвах с повышенной кислотностью. Ее действие в отличие от суперфосфата проявляется медленно.
Баланс кальция
Кальций — жизненно важный элемент питания растений. Большинство овощных культур, например томат и капуста, поглощают его даже в больших количествах, чем фосфора. В некоторых почвах этого элемента достаточно. Но при малом содержании кальция плодородие почвы снижается. Необходимо восполнять его запасы путем внесения наряду с другими минеральными удобрениями.
В почве кальций удерживается в виде положительно заряженных ионов, нейтрализующих заряды на коллоидах ила и органического вещества. То же свойственно магнию, калию, натрию. В хорошо обеспеченных кальцием почвах ионы Са2+ нейтрализуют большинство отрицательных зарядов. Если ионы кальция, теряемые в результате вымывания, не замещаются, то положительно заряженные ионы водорода, обусловливающие кислотность, занимают их места. Тогда рН падает ниже нейтрального уровня и почва приобретает кислую реакцию, которая постепенно может достичь крайне низкой — до рН4.
При внесении хлористого калия (наиболее распространенного калийного удобрения) происходит обмен кальция на калий и вымывание кальция вместе с хлоридом в дренажные воды. Хлористый калий непосредственно не подкисляет почву, а увеличивает потерю кальция. Вымывание кальция зависит в значительной степени от количества выпадающих осадков, его запасов в почве и вносимых доз. В районах избыточного увлажнения, где годовые осадки превышают транспи-рацию растений и испарение с поверхности почвы, просачивающиеся сквозь почву воды всегда способствуют потере кальция. Ежегодное вымывание на пахотных почвах колеблется в широких пределах — от 60 кг на очень кислых песчаных до 400 кг с I га на почвах с повышенным содержанием извести. В отдельных случаях оно может достигать 700-800 кг с 1 га (т. е. 7-8 кг на 100м 2 ). Кальциевое голодание наблюдается на почвах с кислой реакцией, не способных обеспечить потребности растений в нем. Но еще большее отрицательное действие оказывает кислотность почвы, возникающая из-за недостатка кальция. Она подавляет деятельность полезной микрофлоры и самой корневой системы культурных растений. В этих условиях сильно снижается способность корней поглощать питательные вещества и влагу из почвы. Но даже при высокой обеспеченности всеми основными элементами питания эффективность их использования резко падает.
Для предотвращения отрицательного действия повышенной кислотности и создания оптимальной, нейтральной или близкой к ней почвенной реакции необходимо проводить известкование почв. Регулярное внесение извести является принципом рационального земледелия на всех почвах, не имеющих природных запасов кальция.
Высокая кислотность вызывает и другие отрицательные изменения. Разрушается структура тяжелых почв. Соединения железа, алюминия и марганца становятся более растворимыми и их концентрации возрастают и нередко становятся токсичными для многих культурных растений. Фосфаты же, наоборот, переходят в труднодоступное состояние. Обитающие в почвах полезные насекомые и микроорганизмы попадают в неблагоприятные условия кислой среды, и их жизнеспособность ослабляется. Особенно ухудшается развитие организмов, превращающих запасы азота в нитраты, разлагающих растительные остатки и перемешивающих их с почвой. Кроме того, накапливается сырое вещество, которое при длительном сохранении высокой кислотности может превратиться в торф. Даже в районах с недостаточной нормой осадков при интенсивном ведении овощеводства и использовании высоких доз азота и калия необходимо для восполнения выноса растениями и вымывания кальция вносить один раз в 4-5 лет кальций в количестве, эквивалентном 5-6 т извести в виде молотого известняка (СаСОз) или 3-4 т на 1 га негашеной извести (СаО). В сильнокислые почвы вносят большие дозы — до 8-10 т извести на 1 га (65-70 % под осеннюю вспашку и 30-35 % под весеннюю культивацию). Целесообразнее применять меньшие количества, но систематически, а в больших дозах известь лучше вносить под многолетние травы, хотя часто применяют и под возделываемую культуру.
Наибольший эффект достигается при ежегодном (или через год) внесении небольших доз — по 1-1,5 т извести на 1 га, чтобы постоянно поддерживать оптимальный уровень реакции почвенной среды.
В Нечерноземной зоне применяют большие дозы торфяных удобрений, обладающих подкисляющим действием. Вместе с ними необходимо вносить дополнительное количество извести. Следует также учитывать влияние минеральных азотных и калийных удобрений на повышение кислотности. Например, на каждые 100 кг внесенных азотных удобрений норму известковых материалов увеличивают на 100-120 кг. На кислых почвах эффективно применение фосфоритной муки (она содержит много кальция), на слабокислых, нейтральных и слабощелочных почвах — суперфосфата. Навоз и различные компосты с его участием поставляют в почву некоторое количество кальция и снижают кислотность. Птичий помет содержит мало кальция, поэтому не может нейтрализовать подкисляющее действие имеющегося в нем большого количества азота и вследствие этого способствует некоторому подкислению почвы.
Для нейтрализации кислотности тяжелых почв требуется вдвое больше извести, чем для легких почв с такой же величиной рН. Еще больше нужно вносить извести в торфяные почвы. Но нельзя допускать избыточного известкования. Оно не только бесполезно, но и вредно из-за бессмысленной траты средств, а при использовании под некоторые культуры избыток извести усиливает заболеваемость (например, картофеля паршой, сахарной свеклы сердцевидной гнилью).
Известкование снижает поглощение корнями растений микроэлементов — марганца, меди, цинка, кобальта, нормы внесения которых следует увеличивать.
Применение извести нельзя рассматривать односторонне — только как средство избавления от вредной кислотности среды. Внесенная в форме карбонатов, окисей и гидроокисей кальция, она является средством обеспечения растений важным элементом питания и необходимым приемом ухода за почвой, повышающим ее плодородие. Лучшие источники кальция — негашеная известь, содержащая 85 % окиси кальция, гашеная — около 70 % и молотый известняк — приблизительно 50 %. Негашеную известь трудно хранить, и ее сразу же вносят в почву.
Известковые материалы необходимо равномерно разбрасывать. Для этого лучше половину нормы внести в одном направлении, остальную — в поперечном и тщательно перемешать с верхним 10-сантиметровым слоем, а не запахивать глубже. В случае глубокой заделки верхний слой может остаться кислым, что потребует увеличения нормы внесения извести. Периодическое известкование можно проводить на любом поле севооборота, кроме картофеля, и в течение всей ротации. Особенно отзывчивы на нее капустные овощные культуры, редис, бобовые.
Баланс магния
Овощные культуры требуют меньше магния, чем кальция, но это тоже жизненно важный элемент питания, участвующий во многих физиологических процессах. Наибольший его недостаток наблюдается в песчаных и супесчаных почвах. В тяжелых и суглинистых его содержится больше, и на них реже приходится восполнять недостаток этого элемента. Относительно много потребляют магния томат, лук репчатый, капуста, а большинство культур выносят с урожаями не более 10-12 кг магния с 1 га.
Ежегодное вымывание на разных типах почв составляет от 2 до 30 кг на 1 га. Если учесть вынос с урожаями, то, несмотря на большие потери, на богатых магнием почвах он вполне может возмещаться за счет выветривания магнийсодержащих минералов в глинистой фракции большинства средних и тяжелых по механическому составу почв. В них может содержаться в пахотном слое от 0,2 до 0,8 % магния. Песчаные почвы имеют малые запасы магнийсодержащих минералов, и освобождение его происходит здесь очень медленно и в недостаточных для возмещения потерь количествах. Частично он поступает в почву с атмосферными осадками.
Недостаток магния, особенно на песчаных и супесчаных почвах, часто не учитывается и тем самым допускаются ухудшение плодородия и существенное снижение урожая. Его дефицит чаще проявляется в районах с обильными осадками, усиливающими вымывание. При наличии обменного магния в количестве более 30 мг на 1кг почвы растения не испытывают в нем недостатка, но при еще большем содержании потребность в нем удовлетворяется лучше, особенно в тепличных условиях.
Основной источник поступления магния в почву — навоз, при регулярном внесении которого обеспечивается поддержание этого элемента на оптимальном уровне. При увеличении урожайности значительно возрастает вынос и, следовательно, требуется дальнейшее улучшение магниевого питания.
Лучшее минеральное удобрение — сернокислый магний, содержащий его 9,7 %. Кроме того, магний имеется в сульфате калия — 6,5 %, доломитовой муке — до 12% и в доломитовом шлаке — от 1 до 6%. А
Баланс серы
Необходимым элементом минерального питания является также сера. Большинство овощных культур потребляет серы больше, чем магния. Основные запасы находятся в органическом веществе почвы, где ее приблизительно столько же, сколько и фосфора. Кроме того, серы много и в сульфате кальция, которым богаты некоторые почвы. Серы достаточно в глинистых и суглинистых почвах, но ее может не хватать в песчаных. Чтобы не снижать урожай, недостаток следует восполнять внесением удобрений.
Потребность в серных удобрениях определяют анализами почв овощных севооборотов. Применение интенсивных технологий возделывания требует улучшения питания всеми элементами. Это усиливает вынос серы, вследствие чего повышается потребность в серных удобрениях. Основными источниками пополнения ее запасов могут быть простой суперфосфат, содержащий 13.9 % серы, сульфат магния — 13,0 %, сульфат калия — 17,6 %, сульфат кальция —18,6 %.
Баланс микроэлементов
Овощные культуры нуждаются в обеспечении бором, марганцем, медью, цинком, кобальтом и молибденом. Имеющиеся запасы в почве не всегда удовлетворяют потребности растений. Вынос микроэлементов с повышением урожаев постоянно увеличивается. Он может составлять ежегодно в среднем 0,5 кг марганца, 0,35 кг цинка, 0,15 кг меди с 1 га. Поэтому микроэлементы необходимо возвращать на все поля, а на почвах с недостаточным содержанием вносить дополнительное их количество.
Основной источник поступления микроэлементов — обычно применяемые удобрения. В 45 т навоза содержится приблизительно 3,36 кг марганца, 1,12 кг цинка, 0,56 кг меди и по 0,11 кг бора и молибдена. В минеральных удобрениях их мало — около 10 мг в 1кг. Применение средних норм основных удобрений (500-600 кг на 1 га) практически не способствует увеличению содержания в почве микроэлементов и не может компенсировать ежегодного их выноса с урожаями. Сколько-нибудь существенное количество микроэлементов может присутствовать в суперфосфате, в одной тонне которого содержится 150 г цинка, 44 г меди, 22 г бора, 11 г марганца, 8 г кобальта и 1,5 г молибдена. Значительно меньше их в хлористом калии.
Большинство азотных удобрений их почти не содержит.
Количество микроэлементов в навозе зависит от их содержания в корме для животных, а в минеральных удобрениях — от используемых для переработки минералов.
Применение некоторых минеральных веществ ухудшает поглощение микроэлементов корнями растений.
Например, избыточное известкование усиливает недостаток бора и меди. Но и очень высокие дозы микроэлементов могут оказаться токсичными и даже губительными для растений.
Применяют также специальные источники микроэлементов — буру (10,6 % бора), сульфат меди (25 % меди), сульфат марганца (24 % марганца), молибдат натрия (39 % молибдена), сульфат цинка (36 % цинка).
Недостаток в них можно легко устранить опрыскиванием растений растворами со слабой концентрацией необходимых веществ.
При внесении в почву удобрения равномерно распределяют по всей поверхности. Для получения высоких урожаев овощных культур ориентировочные нормы микроэлементов следующие: бура, или борная кислота, — 20 кг, кристаллический сульфат меди — 20 кг, сульфат марганца — 40-60 кг и более, молибдат натрия — 20 кг на 1 га.
Обработка почвы
Правильная обработка почвы под посевы овощных культур имеет важное значение. Осенью вначале проводят послеуборочную механическую обработку против сорняков или их удаление с участков. В фермерских хозяйствах особенно эффективно лущение. В средних по широте и южных областях — это обязательный прием обработки почвы, в северных же из-за короткого лета его редко удается применить.
Затем проводят зяблевую (осеннюю) вспашку, а на приусадебных огородах — перекопку. Поля, используемые после картофеля или корнеплодов, осенью не обрабатывают глубоко. Почва после них остается рыхлой, чистой от сорняков, поэтому достаточно провести лишь дискование или рыхление копательными вилами (на дачном участке) для заделки удобрений. В других случаях необходима зяблевая обработка почвы.
Глубина осенней вспашки должна соответствовать мощности пахотного слоя. При углублении гумусового слоя используют специальные почвоуглубительные корпуса, которые устанавливают на раме прицепного или навесного плуга. Глубина обработки при помощи почвоуглу-бительных корпусов может достигать 32 см. Проведение вспашки на максимальную глубину допустимо после завершения работ по окультуриванию почв и увеличению гумусового слоя до 27-28 или лучше до 30 см. На отдельных полях при систематическом повышении плодородия путем внесения больших доз органических веществ можно пользоваться почвоуглубительными орудиями. Глубина захвата рабочих органов при использовании почвоуглубительных корпусов должна строго регулироваться. Нельзя допускать выворачивания на поверхность подпахотного слоя. Припахивание проводится только при сочетании его с внесением больших доз органических удобрений, без которого снижается содержание гумуса в почве и резко ухудшаются ее физические свойства.
Редко допустимо припахивание на 4-5 см. Это можно делать лишь тогда, когда гумусовый слой не слишком мал и при обязательном внесении очень больших количеств органических и минеральных удобрений. Но эти участки не следует сразу использовать под овощные культуры. Углубление вспашки ограничивается с продвижением в северные районы. Большей частью земли здесь с небольшим пахотным слоем. Плуг должен захватывать и
Углубление пахотного слоя на супесчаных и легких суглинистых, быстро освобождающихся от излишней воды почвах проводится при осенней обработке, а на среднесуглинистых и тяжелых переувлажняющихся почвах — при весенней перепашке.
Основной задачей весенней обработки является рыхление уплотнившейся за осенне-весенний период почвы, сохранение влаги и уничтожение ранних сорняков. Начинают ее с боронования. На медленно просыхающих почвах проводят мелкое дискование, ускоряющее сроки наступления «спелости». Перед весенней вспашкой разбрасывают минеральные и органические удобрения, если они не были внесены осенью. Фосфор и часть калия вносят под зяблевую обработку. Глубина весенней обработки меньше зяблевой на 2-3 см.
Перед посадкой или посевом следует провести мелкое или глубокое рыхление культиватором, а затем шлейфование или прикатывание.
Планировка полей — важнейший агротехнический прием. Она должна проводиться ежегодно осенью, а также перед посевом. Если намечается гребневая или грядовая посадка, то нарезают гребни или гряды.
Сделанные с осени на переувлажняемых землях гряды весной рыхлят, не допуская их разрушения.
Влажность почвы — один из главных факторов, определяющих благоприятный рост и развитие растений и формирование большого урожая. Недостаток влаги невозможно компенсировать другими условиями жизни растений. Своевременная и правильная весенняя обработка должна обеспечить сохранение накопившейся за зимне-весенний период влаги. Необходимо также повышать ее запас за счет сохранения весенних осадков.
Это особенно важно на неорошаемых землях, но имеет значение и в поливных условиях. Чтобы обеспечить получение ранних и дружных всходов и быструю приживаемость рассады, нужно ко времени посева или посадки добиться высокой влагообеспеченности. Одно- или двукратное раннее поверхностное рыхление почвы дает возможность хорошо сохранить влагу.
На орошаемых участках нужно стараться не допускать полива до появления всходов (однако иногда из-за иссушения верхнего слоя почвы вследствие несвоевременной или неправильной обработки к нему приходится прибегать). Слишком ранний полив может уплотнить почву, ухудшить аэрацию и прогревание.
Он также способствует образованию почвенной корки.
Во время обработки нужно применять в агрегате несколько почвообрабатывающих орудий и одновременно проводить две или три операции.
За одну операцию можно осуществлять сразу культивацию и боронование или культивацию, шлейфование и прикатывание почвы.
Это позволяет значительно сократить время и затраты на весеннюю обработку, уменьшить уплотнение почвы, повысить эффективность использования тракторов и орудий. Благодаря комплексному применению приемов обработки почвы удается сохранить большой запас влаги и произвести ранний и высококачественный посев семян, высадку рассады и семенников.
Культивация проводится различными орудиями и рабочими органами. На тяжелых по механическому составу, слабоокультуренных почвах применяют тяжелые культиваторы, на среднесуглинистых и супесчаных — легкие дисковые и др. Глубина захвата рабочих органов в значительной степени зависит от влажности, сроков обработки почвы, способов выращивания овощных культур.
Возделывание на грядах, гребнях или на ровной поверхности требует использования соответствующих машин и орудий для подготовки почвы. Для поделки гряд применяют орудия ГС-1.4 и ГН-2 в агрегате с тракторами МТЗ различных типов. Это сложные агрегаты, выполняющие одновременно несколько функций: формирование гряд, внесение минеральных удобрений, рыхление и выравнивание поверхности, легкое прикатывание верхней плоскости и боковых сторон. Выполнение всех этих операций осуществляется одновременно во время одного прохождения тракторного агрегата. На грядах значительно улучшаются в этих условиях воздушный, водный, тепловой и пищевой режимы, увеличивается корнеобитаемый слой почвы. Температура в период прорастания семян и в последующий период повышается на 1-2,5° С.
Благодаря улучшению теплового и воздушного режимов в почве раньше активизируются микробиологические процессы и усиливается минеральное и особенно азотное питание. Излишняя влага в период временного переувлажнения стекает в борозды. Это позволяет раньше приступить к посеву и посадке, междурядным обработкам, внесению подкормок, применению приемов борьбы с вредителями и болезнями. Возделывание овощных культур на грядах применяется многими овощеводческими хозяйствами в различных регионах страны. На грядках наиболее часто выращивают корнеплодные, зеленные овощные культуры, томат, огурец, бахчевые.
Посадка на гребнях, так же как и на ровной поверхности, производится обычными орудиями. Гребни делают перед посадкой рассады культиватором-окучником марки КОН-2.8 ПМ или КРН-3.6-4.2. Почва должна быть своевременно и тщательно обработана, а ее поверхность выровнена. Необходимо установить одинаковое расстояние между окучниками и равную глубину их захвата в почве. Регулировка рабочих органов производится на ровной площадке, до начала предпосевных работ.
Обработка междурядий имеет большое значение для улучшения роста и развития растений. Она особенно важна для поддержания рыхлого состояния и высокой воздухопроницаемости почвы, а в весеннее и раннелетнее время—для улучшения теплового режима. Овощные растения требовательны к рыхлому состоянию почвы в течение всего вегетационного периода. На богатых гумусом, структурных, с легким механическим составом почвах не происходит сильного уплотнения. Проведение в течение лета 2-3 неглубоких обработок на таких почвах обеспечивает благоприятные условия для растений.
Труднее создавать оптимальные условия на средних по механическому составу и тем более на тяжелых почвах, которые иногда используют для товарных посевов овощных культур. Они медленно прогреваются и быстро уплотняются. Растения после высадки попадают в холодную и плохо аэрируемую среду. В начале лета до наступления теплой погоды в почве наблюдается недостаток тепла и кислорода, вследствие чего затрудняется поступление в растения питательных веществ и влаги. Корневая система в уплотняющемся грунте испытывает сильное механическое сопротивление. Все это задерживает рост и развитие, ведет к ухудшению формирования урожая.
Благоприятные условия на таких почвах можно создавать путем проведения ранних глубоких междурядных обработок после всходов или высадки рассады. Культивация на глубину 10-12 и даже 14-16 см позволяет восстановить рыхлый слой и улучшить обеспечение растений кислородом и прогреваемость почвы.
В качестве боковых рабочих органов используют так называемые бритвы, центральных — стрельчатые лапы. Важно правильно установить их в горизонтальной плоскости — с небольшим уклоном.
Безвредные гербициды
Защита растений от сорняков — одна из важнейших задач земледелия. Широкое использование гербицидов значительно облегчает ее решение. Но многими из них сельское хозяйство не обеспечено. Другие способы уничтожения сорняков требуют больших затрат ручного труда, особенно в овощеводстве, где не всегда возможно применение гербицидов и механических средств. Из-за большой засоренности посевов многих сельскохозяйственных культур ежегодно теряется значительная часть урожая, снижается качество продукции. Низкая производительность труда на прополке овощных культур затрудняет своевременный уход за растениями и приводит к сильной засоренности полей. Поэтому применение гербицидов необходимо. Но многие из них недостаточно безвредны.
Использование нетрадиционных химических веществ в качестве средства подавления и уничтожения вредной растительности высокоэффективно на овощных культурах. Такими гербицидами служат совершенно безвредные для человеческого организма и окружающей среды соединения, широко распространенные в быту и сельском хозяйстве, — хлористый натрий (поваренная соль), аммиачная селитра, калийная соль и некоторые другие. Их применение наиболее Эффективно на культурах, семена которых медленно набухают и прорастают, — моркови, луке, столовой свекле, петрушке, укропе и некоторых других. Во всех случаях, когда задерживается по каким-либо причинам появление всходов, использование этих веществ вполне надежно.
Применение вышеуказанных соединений в качестве гербицидов основано на прямом действии растворов с высокой концентрацией на сорные растения. Поэтому обработку проводят только после их всходов, но до появления культурных растений. Как правило, овощные культуры всходят не ранее, чем через 8-10 суток после посева. В течение этого времени происходит массовое появление сорняков. Эффективность действия достигается в сухую теплую погоду и в наибольшей степени в полдень и в солнечные дни, когда листья растений сухие и относительно нагреты. Чем выше температура и, следовательно, физиологическая активность сорных растений, тем более уязвим их листовой аппарат для действия концентрированного раствора соли. При повышенных температурах в солнечную погоду (при отсутствии росы) 15 %-ные растворы хлористого натрия и калийной соли весьма высокоэффективны и практически «сжигают» все живые растения. В пасмурные, хотя и сухие дни и при относительно пониженных температурах для достижения этих же результатов необходимо концентрацию повышать до 20-25 %.
Наиболее действенным препаратом в качестве гербицида является аммиачная селитра, обжигающее действие которой самое сильное — семядольные листья однолетних сорняков погибали полностью, для этого достаточно 12-15 %-ной концентрации.
Расход раствора составляет 200-250 л на 1 га (2-2,5 л на 100 м 2 ) — 40-50 кг хлористого натрия или калийной соли или 24-30 кг аммиачной селитры. Недостаток влаги в почве усиливает положительное действие этих солей, большая увлажненность, наоборот, ослабляет.
У многолетних сорняков после обработки погибают лишь надземные органы, и поэтому действие этих гербицидов лишь временно подавляет их жизнедеятельность на начальных этапах роста. Корни же сохраняются живыми.
После воздействия на посевы раствором калийной соли ее остаточное действие проявляется впоследствии как подкормка после полива или выпадения осадков. Причем потерь удобрения практически нет. Другое дело — аммиачная селитра, азот которой под действием солнечных лучей превращается в молекулярный и улетучивается в атмосферу. Лишь в случае обработки в облачный день и применения сразу после гибели сорняков полива значительная ее часть может быть поглощена затем корневой системой культурных растений.
Применение в небольших дозах (0,4-0,5 кг на 100 м 2 ) хлористого натрия корневой системе и почве вреда не причиняет. На засоленных землях лучше заменить его не содержащим хлор и натрий соединением.
Обработка зарастающих посевов весьма эффективна даже в начале появления единичных всходов культурных растений, когда наблюдаются массовые всходы сорняков. Но нельзя допускать сильного их укоренения. В фазе семядольных листьев они наиболее уязвимы.
Приведённый способ химической защиты овощных культур от сорняков разработан автором.
http://doctor-yaro.ru/archives/1992
https://sadovnikonline.ru/375-plodorodie-pochvy-html/
https://sobstvennik.org/plant_growing/vegetable_growing/07.php