Тепловой режим почвы
№ 8. Основные приемы регулирования теплового режима почвы. Дополнительный обогрев, агротехнические приемы ускорения прогревания почвы весной, борьба с заморозками, устранение перегрева почвы, уменьшение потерь тепла из почвы зимой.
Регулирование теплового режима почвы должно ориентироваться на улучшение условий жизни культурных растений. Оно в зависимости от условий зоны может быть направлено на увеличение потока тепла и света к поверхности почвы (северные районы) или на уменьшение такового (южные районы).
Приемы активного влияния на тепловой режим почвы можно - разделить по характеру действия на: агротехнические, агромелиоративные и агрометеорологические.
К группе агротехнических приемов относятся следующие способы обработки почвы: глубокое рыхление, прикатывание, гребневание, оставление стерни, мульчирование. Агромелиоративные приемы включают лесонасаждение, борьбу с засухой, орошение, осушение. Агрометеорологические приемы направлены на снижение излучения тепла из почвы, борьбу с заморозками и т. д.
Лесные полосы оказывают комплексное действие на тепловой режим почв. Они способствуют накоплению снега на полях и сокращают сток талых вод, непосредственно влияя на температуру почвы. Лесные насаждения изменяют микроклимат местности, снижают скорость ветра в межполосном пространстве по сравнению с открытой местностью на 20 - 40 %.
Орошение снижает отраженную радиацию на 20 %. После полива также уменьшается излученная радиация. Все это увеличивает приход тепловой энергии к почве.
Орошение увеличивает теплопроводность почвы, что способствует более равномерному ее прогреванию и уменьшению температурных колебаний.
Применение больших доз органических удобрений вызывает повышение температуры почвы. Создание гребнистой поверхности способствует лучшей прогреваемости почвы, обеспечивает большую аккумуляцию рассеянной радиации. Температура почвы на гребнистой поверхности более высокая.
Это особенно важно для северных областей, так как на гребне в течение дня температура почвы выше на 3-5 ºС, чем на выровненных участках.
Глубина обработки почвы существенно влияет на ее тепловой режим. При глубокой пахоте создается резкая неоднородность почвы по глубине: изменяются плотность и влажность, общая пористость и пористость аэрации. Все это влияет на изменение теплопроводности и теплоемкости.
Прикатыванием почвы можно вызвать повышение ее среднесуточной температуры на 3-5 °С в 10-сантиметровом слое, залегающем ниже уплотненной прослойки. Это объясняется более высокой теплопроводностью уплотненного слоя.
Температуру почвы можно изменить мульчированием поверхности. Мульчирующее покрытие меняет отражательный и излучательный элементы радиационного баланса, т. е. альбедо и константы излучения поверхности почвы. Черная мульча уменьшает альбедо почвы на 10—15 %. Белая мульча может служить средством снижения избыточного нагревания почвы. Применение в качестве мульчирующего покрытия прозрачных пленок приводит к более интенсивному нагреванию почвы, чем использование темных пленок.
Это происходит потому, что прозрачные пленки пропускают видимую часть солнечного спектра и инфракрасную радиацию к поверхности почвы и уменьшают расход тепла.
К простейшим приемам регулирования
теплового баланса относят
Кулисные посевы высокостебельных растений (кукурузы, подсолнечника и др.) создают «парниковый эффект», сопровождающийся повышением температуры почвы. В районах с недостатком тепла этот прием применяют для увеличения урожайности овощных культур.
№ 18. Понятие о бессменных посевах, севообороте и монокультуре. Причины, вызывающие необходимость чередования культур.
Севооборотом называется
научно обоснованное чередование
Разработка и обоснование ее связано со специализацией хозяйства и с государственным планом продажи сельскохозяйственной продукции. Однако необходимо помнить, одна структура посевных площадей не составляет еще севооборот. Можно разработать самую лучшую структуру посевных площадей, а каждую культуру, входящую в нее, высевать на одном месте. В этом случае севооборота не будет. Непременным условием его должно быть периодическое или ежегодное чередование культур, входящих в разработанную структуру посевных площадей.
Для того чтобы ввести севооборот, земельный участок делят на определенное количество полей, в которых возделываются поочередно культуры, принятые в хозяйстве. Если эти культуры длительное время будут выращиваться каждая на одном и том жё поле, то такие посевы называют бессменными. А когда в хозяйстве выращивается длительное время одна какая-либо культура, то она называется монокультурой.
Период, в течение которого культуры и пар проходят через каждое поле в последовательности, установленной схемой севооборота, называется ротацией, а план размещения культур и паров по полям и годам на период ротации называется ротационной таблицей.
При интенсификации сельского хозяйства чередование культур может изменяться, но оно может быть другим и при существующей структуре посевных площадей, если наукой и практикой доказано преимущество нового чередования.
При установлении чередования культур часто вместо конкретного названия растения указывают лишь группу, к которой оно относится: пропашные, озимые, многолетние травы и т. д.
Перечень групп
Если какую-то культуру высевают 2—3 года на одном поле, ее называют повторной. Повторно высевают те растения, которые не снижают или незначительно снижают урожай и на которых хозяйство специализируется, например озимую и яровую пшеницу, картофель, коноплю, рис, хлопчатник. Некоторые культуры при повторном посеве резко снижают урожайность. К ним относятся лен-долгунец, подсолнечник.
Севооборот имеет большое агротехническое значение, т. к. влияние его распространяется на все стороны жизни растении и на процессы в почве. Он благоприятно влияет на плодородие почвы, повышает урожайность культур и улучшает качество получаемой продукции, снижает засоренность посевов, поражаемость их болезнями и повреждаемость вредителями, уменьшает отрицательное действие водной и ветровой эрозии. Севооборот позволяет хозяйству и лучше использовать средства производства.
Культурные
В то же время растения в результате своей жизнедеятельности, применяемой агротехники и сами влияют на внешние, особенно почвенные, условия. Так, при длительном возделывании одной и той же культуры на одном поле наблюдается одностороннее, часто отрицательное, влияние на почвенные условия и ее урожайность.
Человеком было подмечено, что урожаи снижаются при повторных, а тем более бессменных посевах культур на одном поле. Для выяснения причин такого явления в нашей и во многих других странах проводились многолетние опыты с бессменными посевами различных культур в сравнении с посевами при их чередовании. Повторная культура возделывается на одном и том же поле два, три года, а иногда и более трех лет подряд. Бессменная выращивается на одном поле семь и более лет.
При длительном возделывании на одном и том же поле одной и той же культуры ухудшаются почвенные условия жизни и снижается урожайность.
Различные культуры по-разному реагируют на продолжительность повторных посевов: Выделяют три группы культур:
а) лен, подсолнечник, сахарная свекла, клевер не выносят повторных посевов и частого возвращения на прежнее место, их урожайность при этом резко снижается;
б) рожь, овес, пшеница, ячмень не снижают или мало снижают урожайность при посеве 2—3 года подряд на одном поле или при частом возвращении их на прежнее место;
в) рис, картофель, конопля, хмель, кукуруза, хлопчатник реагируют на длительные повторные посевы лишь незначительным снижением урожайности.
С повышением уровня агротехники положительное значение чередования культур снижается.
Агроэкономические причины чередования культур и пара в севооборотах.
Причины, обусловливающие
необходимость чередования
Причины химического порядка
а) Различные растения обладают неодинаковой потребностью в питательных веществах (азот, фосфор, калий).
б) Растения берут из почвы питательные вещества не только в различных количествах, но и в неодинаковых соотношениях (картофель, злаковые).
в) Растения обладают разной способностью усваивать питательные вещества из легкорастворимых и труднорастворимых соединений.
г) Растения обладают различной глубиной проникновения корней, что дает возможность полнее извлекать питательные вещества из пахотных и подпахотных горизонтов.
д) Количество возвращенных в почву питательных веществ, вынесенных с урожаем, различно и зависит от массы пожнивных и корневых остатков, их химического состава (злаковые, бобовые).
Причины физического порядка
а) Сельскохозяйственные культуры в зависимости от их биологических особенностей и технологии возделывания по-разному влияют на структуру, строение и плотность почвы. Поэтому в процессе их вегетации и после уборки неодинаково складываются условия водного, воздушного и теплового режимов почвы, а также факторы защиты почвы от эрозии.
Основные полевые культуры
по убывающей способности к
Многолетние, однолетние травы и зерновые культуры сплошного сева, образующие плотный растительный покров, лучше, чем пропашные, защищают почву от водной и ветровой эрозии.
б) Различные растения, имея самую разнообразную корневую систему и листовую поверхность, расходуют неодинаковое количество воды. Пример: из всех культурных растений наименьшее количество воды расходуют просо и сорго (на образование 100 кг сухого вещества просо потребляет примерно 30 т воды, а ячмень и овес – 45–50 т).
Причины биологического порядка
Биологическая необходимость чередования культур вызывается их различным отношением к сорнякам, вредителям и болезням.
а) Большинство сельскохозяйственных культур имеет свои специализированные сорные растения. Поэтому для развития сорняков создаются благоприятные условия при бессменных посевах культур. Так, зимующие и озимые сорняки хорошо приспособлены к озимым и многолетним травам. Яровые ранние и яровые поздние сорняки произрастают соответственно в посевах ранних и поздних яровых зерновых культур.
б) Болезни и вредители определенной культуры или группы культур опасны при отсутствии чередования или при бессистемном чередовании сельскохозяйственных растений:
- при повторных посевах в почве и на пожнивных растительных остатках могут усиленно размножаться отдельные расы грибов (фузариоз, ложная мучнистая роса и др.);
- при повторных или длительных бессменных посевах культурных растений создаются благоприятные условия для размножения вредителей (жужелица, хлебный пилильщик, шведская и гессенская мухи, клоп-черепашка, жук кузька и др.);
- бессменное выращивание некоторых культур (льна, клевера, гороха и др.) может привести к накоплению токсических веществ, выделяемых растениями, микроорганизмами, грибами, бактериями, и вызвать так называемое почвоутомление.
Причины экономического порядка
Экономическая необходимость чередования культур связана с различным количеством и распределением во времени труда, который необходим для выращивания разных культур в хозяйстве.
№ 28. Способы, глубина и сроки посева семян основных сельскохозяйственных культур.
Знание биологических особенностей растений и факторов их жизни — обязательное условие для их возделывания.
Самый высокий урожай
любой культуры формируется
В растениеводстве считаются ранними сроки посева, когда почва весной на глубине заделки семян прогревается до 4-5°С. В это время высевают культуры раннего срока посева: яровую пшеницу, ячмень, овес, яровую рожь, яровую тритикале и другие культуры, не относящиеся к хлебным злакам (горох, чечевицу, нут, бобы, люпин, горчицу, рыжик, мак, кориандр, анис, морковь, брюкву, турнепс, рапс на семена, сурепицу, однолетние и многолетние травы: бобовые и злаковые). Оптимальная температура почвы для посева всех этих культур 6-8°С.
К сверхранним посевам относятся «грязевой». Его осуществляют разбросным способом по сырой поверхности почвы. Применяют при посеве в загонах для получения раннего зеленого корма для свиней в летних лагерях. Используют для этого семена овса, гороха, эспарцета и других культур. Сверхранний посев по «черепку» проводят при переходе среднесуточных температур через 0°С по «выпавшим» озимым после перезимовки.
Средние сроки используют
для посева теплолюбивых
При прогревании почвы на 10-12°С высевают кукурузу, просо, гречиху, сою, клещевину, кабачки, тыкву, чумизу, могар, суданскую траву, однолетние кормовые культуры и картофель. Поздние весенние сроки посева проводят при прогревании почвы до 12-15°С. Высевают самые теплолюбивые культуры: сорго, фасоль, арахис, кунжут, арбузы, дыни, рис, хлопчатник.
Летом в пожнивных и поукосных посевах высевают кукурузу, просо, гречиху, картофель ранний, турнепс, однолетние и многолетние злаковые травы.
Посев в летне-осенние сроки проводится при снижении среднесуточных температур до 14°С за 50 дней до перехода температуры через 5°С. В эти сроки высевают озимые культуры: пшеницу, рожь и рапс.
Поздние посевы (под зиму) проводят при устойчивом понижении температуры почвы до 3-4°С. Применяют их в первичном семеноводстве для оздоровления растений пшеницы от пыльной головни, а также для посева подсолнечника, кормовой моркови и свеклы.
Зимние посевы подразделяют на ранний и поздний. Их проводят при глубине снежного покрова до 15 см. Ранний посев зимой проводят, когда поверхность почвы промерзает на 5 см. Предварительно поле обрабатывают лущильником, взламывая первую осеннюю корку для образования шероховатой поверхности и лучшего накопления снега. Шероховатость ослабевает сопротивление поверхности на излом под влиянием дисков зернопрессовой сеялки. Поздний зимний посев можно осуществлять вручную или с использованием специальных сошников в виде цепи бензопилы, прорезая след 2-3 см.
Каждая культура высевается
с установленной для нее
Густота посева зерновых в млн./га.: пшеница, ячмень, овес, рожь – 4-7, гречиха и просо 2,5-4,0, кукуруза на зерно – 0,03-0,06 и на силос 0,11 и т.д. Посев мелкосеменных культур осуществляется по массе кг/га семян по 100% посевной годности. В последние годы расчет нормы высева производится с учетом выживаемости растений к уборке, с учетом силы роста и назначения посева (семена, фураж, крупа и т.д.).
Оптимальная глубина
заделки семян должна
При размещении семян
учитывают потребность
В растениеводстве
различают наиболее густой, средне
густой, редкий посев. Зерновые
культуры относятся к
Способы посева: узкорядный
– 7,5-11 см, рядовой – 15-20 см, черезрядный
15х30, ленточно-рядовой 30х15х15х30 см, перекрестный
15х15, ленточно-разбросной 7,5-7,5-7,5 см, широкорядный
30, 45, 60, 70, 90 и т.д.см. Широкорядный
посев подразделяют в
№ 38. Технология возделывания клубнеплодов на примере картофеля.
Предпосадочная подготовка почвы.
Важнейшее место в технологии возделывания картофеля занимает предпосадочная подготовка почвы. Качество ее проведения в значительной мере влияет на условия выполнения последующих мероприятий по уходу за посадками и уборку урожая. Обработка почвы под картофель должна обеспечивать благоприятные тепловой и воздушный режимы. Для развития растений, необходимо создать однородную мелкокомковатую структуру почвы, способствовать сохранению влаги в корнеобитаемом слое в условиях недостаточного увлажнения, предотвращать опасность переувлажнения в случае избыточного выпадения осадков, способствовать очищению пахотного слоя от сорняков и вредителей и возбудителей болезней.
Почва, подготовленная к посадке, должна соответствовать следующим требованиям:
- отклонение от заданной глубины не должно превышать ±2 см;
- поверхность поля должна быть выровненной, средняя высота гребней — не более 5 см;
- степень крошения (содержание комков размером < 25 мм по наибольшему сечению) — не менее 95%;
- степень уничтожения и подрезания сорняков, заделки удобрений — не менее 96%.
Способы обработки почвы
выбираются с учетом чередования
культур в севообороте, механического
состава и физического
При размещении картофеля после зерновых, зерновых бобовых культур, однолетних и многолетних трав обработку почвы начинают с лущения стерни сразу после уборки предшествующей культуры. Глубину лущения выбирают в зависимости от состояния почвы и видов сорняков. При засоренности однолетними сорняками (марь белая, щирица, щетинник сизый и др.) послеуборочное лущение выполняют дисковыми лущильниками на глубину 6-8 см. При корневищном типе засоренности (пырей ползучий) лущат на глубину 8-10 см дисковыми лущильниками в двух направлениях.
На почвах, засоренных корнеотпрысковыми сорняками (бодяк полевой, осоты и др.), эффективно применение лемешных лущильников на глубину 12-14 см.
Необходимо обеспечить равномерную глубину лущения: отклонение от заданной не должно превышать для дисковых орудий ± 1,5 см, для лемешных ± 2 см. Сорные растения необходимо полностью подрезать, количество незаделанного жнивья не должно превышать 4 %.
Через одну-две недели
после лущения, по мере
Важно, что ранняя зяблевая вспашка, выполненная в августе или сентябре, более эффективна, так как способствует большему накоплению питательных веществ и лучшему разложению растительных остатков. При размещении картофеля после пропашных культур зяблевую обработку проводят без предварительного лущения.
Важнейшее условие обеспечения
качества при выполнении весенней подготовки
почвы — обработка
Как правило, легкие почвы уже через пять-семь дней после боронования созревают на глубину 12-14 см, после чего можно выполнить сплошное рыхление культиватором.
На средне- и тяжелосуглинистых почвах рекомендуется сплошное фрезерование зяби вертикально фрезерными культиваторами на глубину 12-15 см. Одновременно выполняются три операции: фрезерование, планировка и прикатывание почвы. Важно добиться при фрезеровании сочетания частоты вращения роторов и скорости поступательного движения агрегата, чтобы основная масса обработанной почвы состояла из комочков размером не более 15-25 мм.
Рекомендуется использование активных рабочих органов на подготовке суглинистой почвы, что позволяет создать лучшие условия для роста и развития растений. Активная обработка способствует улучшению агрегатного состава почвы (доля почвенных частиц размером < 25 мм выше на 7-8% по сравнению с пассивной обработкой), повышению урожайности на 7-8% и значительному сокращению количества примесей почвы при комбайновой уборке. В дальнейшую предпосадочную подготовку входит нарезание гребней, такими машинами как, окучник гребнеобразователь.
На особо каменистых и
комковатых почвах, ранней весной следует
обязательно проводить
Подготовка картофельной
гряды с одновременным сбором
камней и комков уменьшает
количество рабочих операций
и переносит часть осеней
Технология возделывания картофеля должна быть гибкой: в зависимости от почвенно-климатических условий, исходного состояния и возможностей, целей и задач она должна проявляться как в выборе комплекса машин, так и в проведении конкретных технологических операций.
Посадка.
В районах с угрозой
весенней засухи картофель сажают по
гладкой поверхности с
Минеральные удобрения можно вносить одновременно с посадкой при наличии на сажалке туковысевающих аппаратов, раздельное размещение клубней и туков с целью предотвращения повреждения ростков высокими концентрациями минеральных удобрений. Гребни нарезают окучником гребнеобразователем и гребнеобразующей фрезой. Имеются также картофеле сажалки с одновременным формированием гребня. Гребни формируют овальной формы высотой не более 30 см. Картофелесажалки также комплектуются (помимо одновременного внесения удобрений) и протравителем. Наличие которого позволяет одновременную обработку посадочного материала и ложе.
Посадку картофеля начинают тогда, когда почва на глубине 6-7 см прогревается на 7-8°С. Оптимальный срок посадки — восемь-десять дней, поскольку растягивание сроков приводит к снижению урожайности.
Основные агротехнические требования к качеству выполнения посадки:
- глубина посадки на суглинистых почвах 6-8, супесчаных — 8-10 см, считая от верхней точки клубня до вершины гребня;
- густота посадки зависит от размера клубней и назначения: на семенные цели — 60-70 тыс/га, для производства продовольственного картофеля - 50 тыс. клубней на 1 га;
- количество пропусков не должно превышать 2%, а «двоек» для средней фракции составлять не более 2%;
- гребни после посадки должны иметь овальную форму высотой не более 30 см с оставлением между гребнями части нетронутой почвы полосой до 25-30 см;
- отклонение средней линии размещения клубней от линии вершины гребня не должно превышать ± 2 см, а отклонение стыковых междурядий +10 см;
- обламывание ростков при посадке пророщенных клубней сажалкой не должно превышать 17%.
Уход за посадками.
Уход за посадками предусматривает
уничтожение сорняков, формирование
гребней с окучиванием и
Технология ухода зависит от типа почвы и применяемых орудий. На легких почвах применяют культиваторы с набором пассивных рабочих органов — стрельчатые лапы, долота, окучники (с отвалами или ярусные из стрельчатых лап), ротационные бороны и ротационные рыхлители. Первую обработку — рыхление междурядий с одновременным насыпанием почвы на гребни и боронованием — проводят не позднее пяти-семи дней после посадки, когда сорняки не взошли и находятся в почве в стадии «белой ниточки», в связи с чем они легко уничтожаются. Вторую обработку до появления всходов выполняют в случае необходимости тем же набором рабочих органов. Окучивание без боронования проводят по всходам с формированием гребней полного профиля с насыпанием рыхлой почвы над клубнями не менее 18-20 см. В дальнейшем рыхление междурядий с подокучиванием проводят в случае сильного уплотнения почвы в междурядьях и в гребнях, например, после сильных дождей. Если поле сильно засорено сорняками, то посадки обрабатывают гербицидами.