Тепловой режим почвы и его регулирование
Контрольные вопросы и задания.
7. Тепловой
режим почвы и его
Тепловой режим почв — совокупность и последовательность всех явлений поступления, перемещения, аккумуляции и расхода тепла в почве на протяжении определенного отрезка времени (так различают суточный и тепловой режимы). Основным показателем теплового режима является температура почвы (на разных глубинах почвенного профиля). Она зависит от климата, рельефа, растительного и снежного покрова, тепловых свойств почвы.
Тепловой режим обусловлен преимущественно радиационным балансом, который зависит от соотношения энергии солнечной радиации, поглощенной почвой, и теплового излучения. Некоторое значение в теплообмене имеют экзо- и эндотермические реакции, протекающие в почве при процессах химического, физико-химического и биохимического характера, а также внутренняя тепловая энергия Земли. Однако два последних фактора оказывают незначительное влияние на термический режим почвы. Количество тепла, приходящее изнутри земного шара к поверхности почвы, составляет всего 55 кал (230 Дж)/см² в год.
Радиационный баланс изменяется в зависимости от широты местности и времени года. В тундре он равен 10-20 ккал (42-84 кДж)/см², в южной тайге — 30-40 (126-167), в черноземной зоне - 30-50 (126-209), а в тропиках превышает 75 ккал (314 кДж)/см² в год.
И величина радиационного
баланса, и дальнейшее преобразование
фактически поступившего в почву
тепла теснейшим образом
Температурный режим почв следует за температурным режимом приземного слоя, но отстает от него. Средние годовые температуры почвы возрастают с севера на юг и с востока на запад. В пределах России и сопредельных государств среднегодовая температура почвы изменяется в пределах от -12 до +20°С. Выделяются 2 области - положительных и отрицательных среднегодовых температур почвы на глубине 20 см. Геоизотерма 0°С проходит по диагонали с северо-запада на юго-восток. Область отрицательных среднегодовых температур на глубине 20 см. в основном совпадает с областью распространения многолетнемерзлых пород.
Типы температурного режима почв — по классификации В. Н. Димо выделяются следующие Т. т. р. п.:
- Мерзлотный. Среднегодовая температура профиля п. имеет отрицательный знак. Преобладает процесс охлаждения, сопровождающийся промерзанием почвенной толщи до верхней границы многолетнемерзлых пород;
- Длительно-сезонно-промерзающий
. Преобладает положительная среднегодовая температура профиля п. Отрицательные температуры проникают глубже 1 м. Длительность процесса промерзания но менее 5 месяцев. Сезонно промерзающая толща не смыкается с многолетнемерзлыми породами. Не исключено отсутствие многолетнемерзлых пород; - Сезонно-промерзающий. Среднегодовая температура профиля п. положительная. Сезонное промерзание может быть кратковременным (несколько дней) и продолжительным (не более 5 месяцев). Подстилающие породы немерзлые;
- Непромерзающий. Среднегодовая температура профиля п. и температура самого холодного месяца положительные. Промерзания не наблюдаются. Подстилающие породы немерзлые.
Регулирование теплового режима почвы.
В земледелии прибегают
к регулированию теплового
Практика показывает, что в северных, а иногда и в центральных районах часто необходимы приемы, связанные с прогреванием почвы и сохранением тепла в ней, а в южных – с охлаждением почвы в жаркое время. Эффективное средство регулирования теплового режима почвы – ее механические обработки. При рыхлении в почве изменяется объемное соотношение между твердой фазой и скважностью. Это приводит к изменению соотношения между твердой, жидкой и газообразной фазами. Объем, занимаемый воздухом, увеличивается, что приводит к более быстрому прогреванию разрыхленного слоя, так как теплоемкость воздуха во много раз меньше теплоемкости твердой фазы почвы и особенно воды.
К приемам регулирования теплового режима почвы относят также поделку гребней и гряд. Гребнистая поверхность больше выравненной и поэтому в теплое время года быстрее прогревается. Борозды дренируют почву в гребнях, снижая их влажность. Гребни позволяют также искусственно увеличить глубину пахотного слоя.
В условиях избыточного
увлажнения прогревание почвы с
успехом достигается
На полях с посевом озимых культур и многолетних трав при проявлении снежного покрова можно осуществлять снегозадержание. Рыхлый снег эффективно защищает растения от вымерзания, а почву от глубокого промерзания. Поэтому снегозадержание эффективно также на полях, предназначенных для размещения яровых культур.
На тепловой режим постоянное влияние оказывает внешняя среда: погодные условия и почва, ее механический состав, степень окультуренности и другие свойства, степень облесения территории, наличие полезащитных и других лесных полос, рельеф и экспозиция склона и другие факторы, а также все более развивающаяся производственная деятельность человека: близость городов и промышленных центров, приемы мелиорации, организация территории хозяйства, структура посевных площадей, сроки и качество механических обработок почвы, посевами ухода, борьба с сорными растениями.
22. Предупредительные и истребительные меры борьбы с сорняками.
Предупредительные меры борьбы с сорняками включают следующие мероприятия:
- очистку посевного материала от семян сорных растений;
- использование перепревшего навоза и только запаренных кормов, если в них содержатся в большом количестве семена сорняков;
- обкашивание дорог, мелиоративных каналов, залежей, меж — своевременно, до обсеменения растущих там сорняков;
- ликвидация мелкоконтурности полей;
- обязательная
очистка поливных вод при
- своевременная и качественная уборка урожая и более полное удаление семян и зачатков сорняков с полей;
- скашивание зерновых культур на низком срезе;
- герметизация
сепарирующих органов
- внедрение прогрессивных способов уборки зерновых культур с вывозом с поля всей биологической массы урожая;
- строгое соблюдение
карантинных мероприятий для
предупреждения как завоза
Среди истребительных мер борьбы важнейшее место отводится приемам механической обработки почвы, направленным на ликвидацию в почве запаса семян сорняков и вегетативных органов размножения. Борьба с сорняками наиболее эффективна в период, когда поле не занято культурой: после уборки урожая (во время зяблевой обработки почвы), до посева культур (при проведении предпосевной обработки почвы) и в паровом поле (обработкой в весенне-летние месяцы), в посевах пропашных культур при междурядных обработках. Большое значение в уничтожении малолетних сорняков имеет до- и послевсходовое боронование в период появления всходов сорняков.
Искоренение многолетних сорняков возможно лишь при сочетании механического и химического методов.
Химические
методы относятся также к
37. Комплексные удобрения, их значение.
Комплексные удобрения подразделяют по составу на двойные (например, азотно-фосфорные, азотно-калийные или фосфорно-калийные) и тройные (азотно-фосфорно-калийные). По способу производства их делят на сложные, сложносмешанные (или комбинированные) и смешанные удобрения.
Сложные удобрения содержат два или три питательных элемента в составе одного химического соединения. Например, аммофос — NH4H2PO4 калийная селитра — KN03 , магний — аммонийфосфат MgNH4PO4 . Соотношение между питательными элементами в этих удобрениях определяется их формулой.
К сложносмешанным или комбинированным удобрениям относятся комплексные удобрения, получаемые в едином технологическом процессе и содержащие в одной грануле два или три основных элемента питания растений, хотя и в виде различных химических соединений. Они производятся путем специальной как химической, так и физической обработки первичного сырья или различных одно -и двухкомпонентных удобрений. К ним относятся: нитрофос и нитрофоска, нитроаммофос и нитроаммофоска, полифосфаты аммония и калия, карбоаммофосы, фосфорно-калийные прессованные удобрения, жидкие комплексные удобрения. Соотношение между элементами питания в этих удобрениях определяется количеством исходных материалов при их получении Для сложных и комбинированных удобрений характерна высокая концентрация основных питательных элементов и отсутствие либо малое количество балластных веществ, что обеспечивает значительную экономию труда и средств на их транспортировку, хранение и применение.
Ассортимент комплексных
удобрений представлен в
В связи с
непрерывным увеличением произв
Смешанные удобрения — это смеси простых удобрений, получаемые в заводских условиях либо на тукосмесительных установках на местах использования удобрений путем «сухого» смешивания.
Сложные удобрения
Аммофос — концентрированное
комплексное фосфорно-азотное
В аммофосе, который выпускается в виде двух марок — «А» и «Б», содержится 9—11% N и 42—50% P2O5, т. е. отношение N : P2O5 в удобрении чрезмерно широкое, равно 1 : 4 (азота содержится в 4 раза меньше, чем фосфора). Это высококонцентрированное удобрение, содержащее азот и фосфор в хорошо усвояемой растениями, преимущественно водорастворимой форме. 1 ц аммофоса заменяет не менее 2,5 ц простого суперфосфата и 0,35 ц аммиачной селитры.
Аммофос можно вносить в качестве основного удобрения в рядки при посеве под все культуры и в подкормку — под пропашные, технические культуры и овощи. Недостаток этого удобрения в том, что азота в нем содержится значительно меньше, чем фосфора, тогда как в практике чаще всего их вносят в одинаковых дозах. Поэтому для получения нормального соотношения N и P2O5 к аммофосу необходимо добавлять определенное количество одностороннего азотного удобрения — NH4N03 или CO(NH2)2 . При внесении этих удобрений до посева под хлопчатник и под озимые культуры их можно использовать и без дополнения азотными удобрениями, так как в этом случае недостаток азота компенсируется внесением азотных удобрений в подкормку
Аммофос можно непосредственно применять и в качестве принесенного (рядкового) удобрения под хлопчатник, картофель и зерновые культуры.
Результаты многих полевых опытов с различными культурами и в разных зонах страны показали, что эффективность аммофоса (как одного, так и дополненного азотным удобрением) обычно выше, чем смеси простых удобрений (суперфосфата и аммиачной селитры), при равных нормах азота и фосфора.
Магний-аммонийфосфат MgNH4PO4
-Н2О — тройное сложное
Сложносмешанные, или комбинированные удобрения
Нитрофосы и нитрофоски — соответственно двойные и тройные удобрения — получают разложением апатита или фосфорита азотной кислотой. При этом получается кальциевая селитра и дикальцийфосфат (с примесью монокальцийфосфата): Са3(PO4)2 + 2Н NO3 = Ca(N03 )2 + 2CaHPO4 .
Из-за сильной гигроскопичности
Ca(N03 )2 такая смесь быстро отсыревает.
Для улучшения физических свойств
удобрения избыток кальция
В нитрофосках азот и калий
находятся в форме
Нитрофоску вносят в качестве основного удобрения до посева, а также в рядки или лунки при посеве и в подкормку. Эффективность ее практически такая же, как и эквивалентных количеств смеси простых удобрений. Нитрофоска имеет определенное соотношение азота, фосфора и калия, а так как разные почвы различаются по содержанию отдельных питательных веществ и потребность в них растений также неодинакова, то при внесении нитрофоски (как и других сложных и комбинированных удобрений) часто возникает необходимость в некоторой корректировке, т. е. дополнительном внесении того или иного недостающего элемента в виде простых удобрений
Нитроаммофосы и нитроаммофоски получают при нейтрализации аммиаком смесей азотной и фосфорной кислот.
Удобрение, получаемое на основе
моноаммонийфосфата, называется нитроаммофосом,
при введении калия — нитроаммофоской.
Эти комплексные удобрения
Жидкие комплексные удобрения
(ЖКУ) получают нейтрализацией орто- и
полифосфорной кислот аммиаком с
добавлением азотосодержащих
Общее содержание питательных веществ в жидких комплексных удобрениях на основе ортофосфорной (экстракционной или термической) кислоты сравнительно невысокое (24—30%), так как в более концентрированных растворах при низких температурах происходят кристаллизация солей и выпадение их в осадок. Соотношение азота, фосфора и калия в ЖКУ может быть различным, содержание N—5— 10%, P2O5—5—Н и K2O – 6 - 10%. В нашей стране выпускается в основном ЖКУ с соотношением питательных веществ 9:9:9, а также с другим соотношением (7 : 14: 7; 6 : 18 : 6; 8 : 24 : 0 и др.).
На основе полифосфорных кислот получают ЖКУ с более высоким общим содержанием питательных веществ (более 40%), в частности удобрения состава 10 : 34 : 0 и 11 : 37 : 0, которые получают насыщением суперфосфорной кислоты аммиаком. Эти «базисные» удобрения используют для получения тройных ЖКУ различного состава, добавляя к ним мочевину или аммиачную селитру и хлористый калий.
Для повышения концентрации питательных веществ в жидких комплексных удобрениях добавляют к ним стабилизирующие добавки — 2—3% коллоидно-бентонитовой глины или торфа. Эти удобрения называют суспензированными Базисное суспензированное удобрение имеет состав 12 : 40 : 0, на его основе можно готовить тройные ЖКУ различного состава (15 : 15 : 15; 10 : 30 : 10; 9 : 27 : 13 и др.) Коллоидная глина или торф удерживают соли от выпадения в осадок. Жидкие комплексные удобрения по эффективности не уступают смеси твердых односторонних туков и комплексным удобрениям типа нитроаммофоски Особенно эффективно их применение на карбонатных черноземах и сероземах При применении жидких комплексных удобрений необходим комплекс специального оборудования для их перевозки, хранения и внесения. Применять их можно теми же способами, что и твердые: сплошным распределением по поверхности почвы перед вспашкой, культивацией и боронованием, при посеве, а также в подкормки — при междурядной обработке пропашных или поверхностно на культурах сплошного посева.
Сложносмешанные гранулированные
удобрения готовят смешиванием
простых и сложных
Смешанные удобрения
Смешанные удобрения получают при смешивании двух или трех простых негранулированных или гранулированных удобрений на специальных тукосмесительных заводах, на крупных механизированных складах агрохимцентров или непосредственно в хозяйствах. При этом достигается значительная экономия труда и времени на внесение удобрений по сравнению с раздельным внесением и повышается их эффективность, так как все необходимые удобрения вносят в один след, они более равномерно распределяются по полю, отдельные элементы питания находятся в общих очагах.
Тукосмеси могут готовиться различного состава, с разным соотношением N : Р : К в зависимости от потребностей удобряемой культуры и свойств почвы. В этом отношении тукосмеси имеют преимущество перед комплексными удобрениями, которые выпускают с содержанием питательных веществ, не всегда подходящим для внесения под культуры и на разных почвах. Однако не все удобрения можно смешивать друг с другом, так как в результате химических реакций между ними могут происходить нежелательные изменения — ухудшение физических свойств или уменьшение растворимости, или потеря необходимых питательных веществ
При смешивании суперфосфата и фосфоритной муки с калийными удобрениями, я также аммиачной селитры и сульфата аммония с преципитатом, фосфоритной мукой и калийными удобрениями не происходит каких-либо нема желательных изменений. Даже при длительном правильном хранении такие тукосмеси имеют хорошие физические свойства.
При смешивании аммонийных солей (сульфата аммония, нитрата аммония, аммофоса) с щелочными удобрениями (известью, золой, томасшлаком и термофосфатами) происходят потери азота вследствие выделения аммиака, например: 2 NH4N03 + Са(ОН) 23)23 + 2H22PO4)2 -H2222PO4·2H2При заблаговременном смешивании сульфата аммония и аммиачной селитры с суперфосфатом получается мажущаяся смесь, неудобная для рассева, а при хранении она затвердевает. Поэтому смешивать эти удобрения следует непосредственно в день внесения.
Для улучшения физических свойств смеси наиболее распространенных удобрений — аммиачной селитры и суперфосфата в гранулированных формах и хлористого калия — необходимо для нейтрализации свободной кислотности суперфосфата и снижения его гигроскопичности добавлять небольшое количество (10—15%) нейтрализующих добавок (молотого известняка или доломита, фосфоритной муки). При этом сохраняется хорошая рассеваемость смеси даже при хранении ее в течение 4—5 мес.
Мочевину можно
смешивать перед внесением со
всеми формами фосфорных и
калийных удобрений, а смесь ее с
суперфосфатом сохраняет
Приготовление тукосмесей необходимо проводить с учетом потребности отдельных культур в определенном соотношении питательных веществ , а также свойств почвы и способов внесения удобрений (основное, припосевное, подкормка). Для приготовления тукосмесей с высоким общим содержанием питательных веществ и хорошими физическими свойствами необходимо использовать в первую очередь мочевину или аммиачную селитру, суперфосфат двойной и аммонизированный или аммофос, флотационный (крупнокристаллический хлористый калий) КСl. Механизированное приготовление и внесение тукосмесей дают большой экономический эффект по сравнению с раздельным внесением односторонних удобрений.
Для дозирования и смешивания простых (односторонних) удобрений используют тукосмесительную установку УТС-30 в агрегате с ленточным транспортером ПКС-80, смеситель-загрузчик СЗУ-20 в комплексе с фронтальным погрузчиком ПФ-0,75, а также установки, изготовленные на базе кузовных разбрасывателей.
Приготовленные смеси минеральных удобрений должны обладать хорошими физико-механическими свойствами, не слеживаться, не расслаиваться при транспортировке и внесении.
52. Скирдование и хранение сена.
Для хранения сена в скирдах выбирают сухие возвышенные места. Сухое сено укладывают в специальные сенники или в скирды. Сенники устраивают с крышей. В основании скирд укладывают древесные ветки или грубо-стебельчатое сено. Размеры скирд могут быть разными, но чаще их делают шириной у основания 5-6 м, высотой 6-7 м и длиной до 8-10 м. Для предохранения сена от порчи на 1 т сухого сена добавляют 4-6 кг соли, а при неполной высушке — до 8-10 кг. При укладке сена в скирду его хорошо утрамбовывают, особенно в середине. Верх скирды покрывают сеном худшего качества. Важно, чтобы верх не имел впадин и углублений. Для подстраховки от возможного попадания внутрь скирды дождевых или снеговых вод должна быть надежная гидроизоляция, для этого ее верх укрывают полиэтиленовой пленкой с грузовыми оттяжками по углам пленки.
Для учета заготовленного сена проводят обмер скирды, что позволяет определить ее объем в кубических метрах. Для этого следует измерить ее ширину, длину перекидки (поперек скирды от земли с одной стороны до земли с другой стороны) и длину скирды. Если у основания скирда уже, чем в середине, то с обеих концов измеряют ширину у самой широкой ее части. Полученные четыре замера суммируют и сумму делят на четыре для получения средней ширины скирды. Длину перекидки измеряют в 3-4 местах и определяют среднюю. По этим промерам с помощью приведенной таблицы узнают объем скирды на 1 м длины. Полученные данные умножают на длину скирды в метрах и определяют объем всей скирды в кубических метрах.
Более надежно хранится прессованное сено. В условиях фермерских хозяйств прессование проводится пресс-подборщиками. В приусадебных хозяйствах сено прессуют в простых приспособлениях. Для этого используется деревянный реечный каркас в виде бездонного ящика с размерами (в см): ширина — 40-50, длина — 60-80 и высота — 40. Внутри каркаса ящика прокладывают мягкую проволоку вдоль и две проволоки поперек, концы которых выводят через верхнюю рейку на внешнюю сторону и обматывают вокруг гвоздей, вбитых в рейку.
Просушенное и подготовленное для хранения сено укладывают в ящик и тщательно утрамбовывают, пока полностью не напрессуют ящик, после чего концы продольной проволоки снимают с гвоздей, стягивают между собой и туго скручивают. Так же поступают и с поперечными концами проволоки. После этого ящик поднимают и выталкивают готовый тюк. Упакованное в тюки сено складывают под навесом
67. Сенаж, его характеристика. Технологические процессы по уборке трав и культур на сенаж.
Сенаж — консервированный корм, приготовленный из трав, провяленных после скашивания в поле до влажности 45—55%. Высококачественный сенаж по кормовой и биологической ценности приближается к свежескошенной траве, а в перспективе — с переходом на силосно-сенажный и се-нажный тип кормления крупного рогатого скота заготовки сенажа должны расти еще более быстрыми темпами. Основные направления улучшения использования этого корма — повышение его качества путем тщательного соблюдения технологии приготовления и организации правильного хранения.
По содержанию питательных веществ он занимает промежуточное положение между силосом и сеном, потому и получил название сеносилос, или сенаж. В отличие от обычного силоса, сохранность которого обусловливается накоплением органических кислот (главным образом молочной), образующихся вследствие брожения, консервирование сенажа достигается благодаря физической сухости среды.
Сенаж по своим
свойствам стоит ближе к
Сенаж не замерзает зимой, что упрощает его выгрузку и скармливание животным. Как корм, раздача которого легко поддается механизации и автоматизации, сенаж особенно удобно использовать в крупных животноводческих комплексах. К тому же сенажные рационы весят в 2 раза меньше, чем силосно-корнеплодные.
Установлено, что длительное хранение любых кормов сопровождается распадом белка и частичными его потерями. Однако известно, что при хранении сенажа белка теряется меньше, чем при хранении других кормов. Так, через 7 месяцев хранения потери протеина в сенаже, заложенном в металлическую башню, составили 3,2%, а в силосе —10,5%. В силу этого обстоятельства сенаж по биологической полноценности превосходит силос; на единицу продукции его расходуется значительно меньше, чем силоса.
В опытах Всесоюзного научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных (ВНИИФБиП) при одинаковом уровне кормления коров, но при включении в рационы сенажа на 1 л молока было затрачено 0,89 корм, ед., а при введении силоса —0,97 корм. ед. (1986).
Увеличение
выхода корма с единицы площади
и повышение его качества способствуют
росту производства продуктов животноводства.
Согласно результатам опытов ВНИИФБиП,
проведенных в