Земледелие с основами почвоведения

Чередование культур, как одно из основных агрономических мероприятий, известно давно. Указания о пользе его можно найти в  трудах древнеримских писателей (Катона, Варрона, Колумеллы, Плиния Старшего). Однако научное обоснование севооборота стало возможным лишь с развитие естественных наук. Задолго до появления теории чередования культур земледельцы на практическом опыте убедились, что бессменные посевы зерновых культур снижают урожаи зерна. Для восстановления плодородия почв земледельцы оставляли пашню в залежь и позднее в перелог. С уменьшением свободных земельных площадей возникла необходимость заменить залежи и перелог чистым паром. В ряде земледельческих районов возник своеобразный севооборот с чистым паром и перелогом; в других – только с чистым паром. Трехполье (1 – пар, 2 – зерновые, 3 – зерновые) и двухполье (1 – пар, 2 – зерновые) длительное время преобладали в дореволюционной России.

С развитием  капитализма и ростом городского населения трехполье сменилось с севооборотом с большим разнообразием культур, получившими название плодосменных. Классическим севооборотом считается норфольский, возникший в Англии в XVIII в. (1 – клевер, 2 – озимая пшеница, 3 – турнепс, 4 – ячмень). При введении плодосменных севооборотов резко увеличилась обеспеченность скота кормами (зеленым кормом и сеном, богатым протеином и сочным кормом). Некоторое уменьшение площадей под зерновыми компенсировалось повышением их урожайности вследствие значительного увеличения навозного удобрения, очищения почвы от сорняков в пропашном поле и др. В основе плодосмена лежало деление растений на истощающие и обогащающие почву. К первой группе относили зерновые и некоторые технические культуры, урожай, которых отчуждается за пределы хозяйства, ко второй – преимущественно кормовые растения, зольные элементы которых возвращаются в почву с навозом.

В процессе социалистической реконструкции сельского хозяйства  развернулась работа по переходу от трехполья к многопольным улучшенным зерновым севооборотам. Стало развиваться полевое травосеяние. С организацией колхозов и совхозов возникла необходимость нового землеустройства и введения системы научно обоснованных севооборотов с полями крупных размеров, позволяющими механизировать полевые работы.

Для районов  проявления водной эрозии почв, а так  же совместного проявления эрозии и  дефляции севообороты вводятся в  зависимости от крутизны склонов  и степени их эродированности. Участки с уклонами местности более 7° целесообразно залужать злаково-бобовыми смесями (костер+люцерна) с перезалужением через 4 года пользования (после разделки пласта на пятый год высеваются однолетние травы с подсевом многолетних).

На участках с уклонами 5 – 7° вводятся почвозащитные севообороты с полосным размещением культур: полосы многолетних злаково-бобовых травосмесей чередуются с однолетними культурами по схеме: 1 – 4 – многолетние травы; 1 – яровая пшеница; 2 – яровая пшеница; 3 – зерновые; 4 – однолетние травы плюс многолетние травы под покров.

На землях 2 – 3-й категории (уклоны от 1 до 3°) возможно размещение полевых севооборотов с занятыми парами. Например. Пятипольный полевой зернопаровой севооборот: 1 – пар занятый; 2 – яровая пшеница; 3 – горох; 4 – яровая пшеница; 5 – овес с подсевом донника или шестипольный полевой зернопаротравяной: 1 – пар занятый; 2 – яровая пшеница с подсевом многолетних трав; 3 – 4 – многолетние травы (эспарцет); 5 – яровая пшеница; 6 – овес; ячмень с подсевом донника.

На землях первой категории (уклоны до 1°) возможны полевые севообороты с чистым паром, например, пятипольный полевой зернопаровой: 1 – пар чистый; 2 – яровая пшеница; 3 – горох; 4 – яровая пшеница; 5 – овес, ячмень на зерно; или шестипольный полевой зернопаровой с озимой рожью: 1 – пар чистый; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – горох; 5 – яровая пшеница; 6 – овес, ячмень; или семипольный полевой зернопаротравяной:  1 – пар чистый; 2 – яровая пшеница; 3 – овес, ячмень с подсевом трав; 4 – 5 – многолетние травы (эспарцет); 6 – яровая пшеница; 7 – яровая пшеница, зернофуражные, лен, подсолнечник, гречиха. Восьмипольный полевой зернопаровой: 1 – пар чистый; 2 – озимая рожь, 3 – яровая пшеница; 4 – овес, ячмень с подсевом многолетних трав; 5 – 6 – многолетние травы; 7 – яровая пшеница; 8 – лен, овес, ячмень, подсолнечник, гречиха. Четырехпольный свекловичный севооборот: 1 – пар чистый; 2 – сахарная свекла; 3 – яровая пшеница; 4 – яровая пшеница, ячмень, однолетние травы на монокорм.

В районах  и хозяйствах наиболее влагообеспеченных, таких как Смоленский, Алтайский, Бийский, Краснощековский,  и другие при высокой культуре земледелия могут вводиться полевые севообороты без чистого пара. Основными звеньями в таких севооборотах будут травяное, пропашное и зернобобовое. Весьма желательно в таких севооборотах участие озимых культур. Например, шестипольный полевой плодосменный севооборот: 1 – донник; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – горох; 5 – яровая пшеница; 6 – овес с подсевом донника, или девятипольный полевой плодосменный: 1 – однолетние травы на зеленый корм; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – горох; 5 – яровая пшеница; 6 – овес с подсевом эспарцета; 7 – 8 – эспарцет; 9 – яровая пшеница. Могут быть плодосменные севообороты с более короткой ротацией. Например, четырехпольный: 1 – кукуруза на силос; 2 – яровая пшеница; 3 – горох; 4 – яровая пшеница и др.

Кормовые  прифермские севообороты в районах проявления водной эрозии почв так же  как и в районах дефляции, размещают на слабоэродирующих или неэродирующих участках. Могут быть двупольные: 1 -  силосные; 2 – однолетние травы, кормовые бахчи; трехпольные: 1 – кукуруза; 2 – силосные; 3 – вика (горох), овес на монокорм или 1 – зернофуражные с подсевом донника; 2 – донник; 3 – озимая рожь на зеленый корм, поукосно – рапс; четырехпольные: 1 – зернофуражные, яровая пшеница с подсевом донника; 2 – донник, поукосно – рапс; 3 – зернофуражные; 4 – однолетние травы на зеленый корм.

 5. Технология обработки сидерального пара.

Пар, паровое  поле – поле севооборота, которое  в течение всего или части  вегетационного периода остается незасеянным, многократно обрабатывается для уничтожения сорняков, накопления влаги и питательных веществ в доступной для сельскохозяйственных растений форме. Паровое поле предназначено для посева озимых и яровых культур. За время парования в черноземной почве может накопиться до 400 – 500 мг. Нитратов в 1 кг. И до 600 т. воды на 1 га. в двухметровом слое. В течение многих веков паровая обработка почвы была единственным доступным способом поддержания плодородия почвы, обеспечивающего определенный уровень урожая зерновых культур. Пар известен со времен древнего земледелия, о нем упоминается в книгах древних писателей по вопросам сельского хозяйства (Катон, Варрон, Колумелла, Плиний).

В России паровая  система земледелия господствовала вплоть до Великой Октябрьской социалистической революции. Паровая система включала три поля: пар (чистый) – озимые – яровые. После революции до сплошной коллективизации паровая система преобладала в мелких крестьянских хозяйствах. Только после укрепления колхозного и совхозного земледелия применение паров постепенно стало уменьшаться. Они экономически уже не оправдывали затрат на усиленную обработку почвы и годовой прогул земли. Но несмотря на это, пар является превосходным предшественником для последующих культур. В связи с этим он продолжает использоваться в севооборотах и по настоящее время. Пары подразделяются на три группы: 1 – чистые и кулисные пары, 2 – занятые пары, 3 – сидеральные пары.

Сидеральный пар – занятой пар, засеиваемый  бобовыми и другими растениями (сидератами)  для заделки их в почву на зеленое удобрение. Основной культурой сидерального пара являются люпины. Опыты показали, что озимые культуры (рожь) при посеве по сидеральному пару (люпиновому) повышают урожай в 1,5 – 2 раза по сравнению с урожаем по чистому безнавозному пару. Действие сидерального пара проявлялось и на следующих после озимой ржи культурах. В многолетних опытах четырехпольный севооборот с люпиновым паром (1 – пар, 2 – озимая рожь, 3 – картофель, 4 – овес) увеличивал общий урожай в (к. ед.) на 45,3% по сравнению с таким же севооборотом, но с чистым, неудобренным паром. Меньшее распространение получил сидеральный пар с многолетним люпином и белым донником, которые высевали под покров яровой зерновой культуры, предшествующей пару, а на следующий год запахивали на зеленое удобрение. Во второй половине XX в. в сидеральный пар стали высевать желтый кормовой люпин и использовать его как кормовую культуру (семена или зеленую массу раннего укоса), а отаву запахивать на зеленое удобрение – двустороннее использование кормового люпина.

Обработка сидерального пара под люпин или другую парозанимающую культуру, высеваемую весной на зеленое удобрение, поле обрабатывают с осени. На дерново-подзолистых почвах во время зяблевой вспашки пахотный слой углубляют, выворачивая на поверхность часть подзолистого горизонта. Весной поле боронуют, а затем культивируют или перепахивают, если вносят органические удобрения, фосфоритную муку и известь. Сеют люпин в ранние сроки. Во время образования сизых бобиков его запахивают плугом с дисковыми ножами. Для лучшей заделки растительной массы люпин предварительно скашивают или прикатывают. Перед посевом следующей культуры поле культивируют или дискуют и прикатывают. Так как многолетний люпин запахивают раньше, чем однолетний, то целесообразно за 2 – 3 недели до посева озимых поле перепахать или провести глубокое рыхление. Отаву или стерню кормового люпина запахивают плугом с предплужником на 3 – 4 недели до посева озимых, а перед посевом проводят культивацию и прикатывание.

 6. Технология применения органических удобрений.

Изучением вопросов применения удобрений занимается агрохимия. Многими достижениями в области питания растений и использования удобрений, особенно в XIX в., мы обязаны таким ученым, как Буссенго (1802—1887), Либих (1803—1873), Гельригель (1831— 1895), Лооз (1814—1900) и Гильберт (1817—1902).

В нашей стране удобрения начали изучать еще  в XVIII в. Один из первых русских агрономов А. Т. Болотов в 1770 г. опубликовал книгу «Об удобрении земель».

В качестве удобрений повсеместно могут быть использованы местные органические удобрительные ресурсы, прежде всего навоз, фекалии, а также различные растительные и животные отходы. В районах торфяных залежей может быть использован на удобрение непосредственно, или через подстилку и компосты, торф.

Животноводство  нашей страны может давать примерно огромное количество навоза. В этом количестве содержится очень много азота, поэтому в хозяйствах следует максимально использовать все возможные ресурсы навоза.

Считается, что в среднем на центнер удобрений (в переводе на стандартные туки) при правильном их соотношении и использовании можно получить прибавку урожая зерна от 1,5 до 2 ц., или на каждый килограмм питательного вещества до 10 кг зерна.

В отдельных опытах урожаи от внесения минеральных удобрений возрастают значительно больше.

Удобрения влияют не только на урожай, но и на его качество: повышается содержание сахара в сахарной свекле, жира в семенах масличных культур, белка в зерне, протеина, каротина, а также зольных элементов в кормах.

Вынос питательных  веществ урожаем.

Прежде всего, необходимо знать потребность в  питательных веществах различных  сельскохозяйственных растений. Известно, что в их состав входит очень много  химических элементов (свыше 60). Однако к безусловно необходимым для растений относятся семь элементов: азот, фосфор, калий, сера, железо, кальций, магний. Кроме того, для получения высокого урожая необходимо обеспечить растения в небольшом количестве еще микроэлементами, такими, как бор, марганец, молибден, медь, цинк.

В значительных количествах растения потребляют кальций  и магний. При урожаях зерновых 20—30 ц. с 1 га они выносят из почвы  от 20 до 40 кг СаО и почти столько же магния (МgО), а бобовые травы и овощи поглощают кальция в 10 раз больше, чем зерновые. Много потребляют растения и серы: от 15 до 75 кг SO₃ на 1 га.

Микроэлементы используются растениями в значительно меньших количествах. Например, зерновые выносят бора (В) от 21 до 42 г на 1 га, марганца (Мn) 200—300 г, цинка (Zn) 300 г, меди (Сu) от 25 до 160 г на 1 га.

Потребность сельскохозяйственных культур в  удобрениях зависит не только от выноса, но и от содержания питательных веществ в почве, их доступности растениям, от уровня урожая: чем он выше, чем больше в севообороте культур с большой массой урожая (картофель, свекла, кукуруза), тем больше потребность культур в питательных веществах.

Эффективность удобрений  подчиняется закону минимума, а также законам равнозначности и незаменимости факторов жизни растений.

Поэтому при научно обоснованной системе питания растений требуется учитывать нуждаемость их во всех питательных веществах и удовлетворять ее путем применения органических и разных минеральных удобрений.

Все удобрения  вносят в рациональном сочетании  и дозах применительно к свойствам почвы, потребности растений и возможностям хозяйства.

Навоз.

Значение его  для удобрения сельскохозяйственных культур огромно. Отечественная агрохимия в оценке навоза стоит на точке зрения Д. Н. Прянишникова, в трудах которого отчетливо выражена мысль о необходимости рационального сочетания навоза и минеральных удобрений: «Как бы ни было велико производство минеральных удобрений в стране, навоз никогда не потеряет своего значения, как одно из главнейших удобрений в сельском хозяйстве».

В навозе находятся  все жизненно важные элементы питания  растений, в том числе микроэлементы, поскольку он образуется из растительных остатков, в которых все эти элементы содержатся в том или ином количестве. На этом основании навоз считают полным удобрением.

Навоз имеет  значение и в питании растений углекислым газом. В процессе разложения навоза выделяется большое количество углекислого газа, который проникает в зону корневой системы, а главное в надпочвенный воздух.

Вносимый  в почву навоз является источником органического вещества; при систематическом использовании он увеличивает содержание гумуса в почве, улучшает ее физико-химические свойства: буферность, емкость поглощения.

Навоз — постоянный источник микроорганизмов, минерализующих органическое вещество, увеличивающих содержание подвижных форм азота. По исследованиям микробиологов (М. В. Федоров), в 1 г хорошо перепревшего навоза находится около 90 млрд. микробов.