Cтруктура почвы, ее образование и значение в формировании уровня плодородия почвы

Как прием улучшения водного  и воздушного режимов на естественных сенокосах и пастбищах щелевание дает эффект на пойменных лугах, склонах гор и засушливых районах. Щели глубиной от 20-25 см нарезают щелерезами ЩН-2-140, глубиной до 60 см – плугами, с которых сняты все корпуса, а на месте первого и пятого корпусов прикреплены ножи-щелерезы; расстояние между щелями 140-150 см. Возможно также применение рамы от рыхлителя КЗУ-0,3В или КПГ-250. Щели нарезают осенью или весной до затопления.

Одностороннее осушение не всегда приводит к желаемым результатам. Это связано  с подвижностью грунтовых вод на осушенных землях. Весной уровень грунтовых вод всегда выше, летом - ниже. В засушливые годы может возникать дефицит влаги, поэтому необходимо орошать осушенные земли. Применяют три вида систем: осушительно-увлажнительные с самотечным осушением и постоянными источниками воды для орошения (оросительные системы, водоемы, подземные воды); осушительные с самотечным осушением и частичным увлажнением с использованием местного стока и подземных вод; осушительно-увлажнительные с обвалованием от паводковых вод и применением механической водоподачи в поймах рек.

При организации орошения культурных пастбищ и сенокосов следует  учитывать биологические особенности  растений и прежде всего глубину  и мощность развития корневой системы, водные свойства почвы (влагоемкость, влажность завядания, водопроницаемость), а также физические свойства почвы (объемную массу, плотность, скважность, гранулометрический состав).

Допустимый нижний порог оптимальной  влажности в зависимости от зоны и типа колеблется в пределах 60-80% НВ. При орошении культурных пастбищ  и сенокосов в лесостепной  зоне рациональный диапазон нижнего предела влажности почвы должен составлять 60-70% НВ в слое 0-20 см для злаково-бобовых пастбищ и в слое 0-40 для сенокосов.

Орошаемые сенокосы и пастбища эффективны во всех зонах страны. Потенциальная  продуктивность 1 га пастбищ по зонам достигает 5-8 тыс. корм. ед.

Срок проведения полива назначают  по дате снижения запасов почвенной  влаги до заранее запланированного нижнего порога оптимальной влажности почвы.

В зависимости от распределения  оросительной воды по поверхности различают  следующие основные способы полива: поверхностный, дождевание, подпочвенный.

Поверхностный способ орошения наиболее простой и дешевый, он осуществляется напуском воды по полосам из открытых каналов, лотков, гибких трубопроводов. При использовании этого способа необходимо тщательно выравнивать и планировать поверхность почвы. На кормовых угодьях со сложным рельефом этот способ неприемлем.

Самый распространенный способ орошения - дождевание с помощью различных  дождевальных машин и установок. Процесс полива при дождевании на стационарных оросительных системах может  быть полностью механизирован и  автоматизирован.

Дождевание применяют в основном в районах неустойчивого увлажнения, где орошение следует проводить прежде всего в критические периоды развития растений, на землях с близким залеганием грунтовых вод и уклоном, превышающим 0,03%, на просадочных грунтах, солонцовых и засоленных почвах.

Дождевание дает возможность поливать луга часто небольшими нормами, проводить  освежительные поливы, уменьшать глубину промачивания, экономить воду. В последние годы применяют новые методы дождевания - аэрозольное и импульсное, обеспечивающие увлажнение не только почвы, но и воздуха, что создает для растений оптимальный микроклимат. Аэрозольное дождевание проводится мелкораспыленной водой периодически через 1,5-2 ч при расходе 100-150 л/га за полив. Импульсное дождевание заключается в накоплении определенного количества воды в гидропневмоаккумуляторе и выбросе ее в виде дождя под воздействием сжатого воздуха.

Наиболее широко распространено обычное  дождевание. Особенно важно соблюдать  поливные и оросительные нормы для  того, чтобы оптимальное увлажнение почвы сохранялось в течение  всего вегетационного периода. Количество поливной воды учитывают с помощью специальных водомерных приборов или по продолжительности работы дождевальных машин и аппаратов на одной позиции.

Подпочвенное орошение наиболее дорогостоящее  и поэтому пока мало распространено. Его проводят путем закладки пластмассовых, гончарных труб, сооружения кротовин.

Применение удобрений - самый действенный  из агротехнических приемов. Под  влиянием сенокошения и выпаса на природных и сеяных кормовых угодьях не только изменяется растительный покров, но и значительно падает урожайность. Это происходит в результате изменения физико-химических и биологических процессов в почве. При научном обосновании системы удобрений лугов прежде всего следует учитывать биологические особенности луговых растений и специфику луговых фитоценозов.

Травостои подразделяют на два основных типа: злаковые и бобово-злаковые. Злаковые и бобовые луговые травы имеют существенные различия в требованиях к режиму питания. Кроме того, при удобрении лугов следует учитывать долголетие травостоев, интенсивность их использования.

Азотные удобрения играют ведущую  роль в системе удобрения сенокосов  и пастбищ со злаковым травостоем. Дозы азота зависят от типа кормовых угодий, ботанического состава травостоя, способа и режима его использования, увлажнения почвы, планируемой урожайности, биохимического состава корма. Из азотных удобрений можно применять все формы твердых, а также жидкие (безводный аммиак, аммиачную воду, водные растворы аммиачной селитры и мочевины - КАС), сложные и комплексные.

Ввиду высокой подвижности азотных  удобрений, быстрого поглощения растениями и слабого последействия их нужно применять дробно под каждый укос или стравливание. Необходимо учитывать тип травостоев: на злаковых дефицит азота должен покрываться за счет удобрений, а на бобово-злаковых - за счет биологического азота бобовых растений. На бобово-злаковых травостоях проводят лишь подкормки азотом в дозах, не подавляющих азотфиксирующую деятельность клубеньковых бактерий, так как при систематическом удобрении азотом бобовые растения выпадают из травостоя.

При наличии в травостое до 30% клеверов прибавка урожая на 1 кг азота  удобрений составляла 16 кг сухого вещества, а при 30-50% - только 7,3 кг. На травостоях с клевером луговым можно практиковать однократные подкормки азотом (50-68 кг/га) только со второго года пользования  в середине или второй половине вегетации  на лугах трехукосного и пастбищного использования. На травостоях с клевером ползучим или люцерной посевной азотные подкормки неэффективны, малоэффективны они и на лугах двуукосного использования с клевером луговым.

На слабоокультуренных почвах с  содержанием гумуса 2% азотное питание  луговых злаков обеспечивается в основном удобрениями, с ростом уровня плодородия почвы доля почвенного азота в питании растений увеличивается и может достигать 100%.

Наиболее обоснованы следующие  сроки внесения азотных удобрений: в лесной зоне на сухих и бедных почвах - весна (вся доза). На сенокосах  лесной зоны азот лучше вносить дробно: весной после первого укоса; на пастбищах  лесной зоны - весной и после каждого  цикла стравливания. С учетом экологических  требований следует строго подходить  к срокам внесения удобрений на пойменных лугах с ранним продолжительным сроком затопления. На таких лугах лучше всего вносить азотные удобрения за 30-45 дней до конца вегетационного периода. Более позднее внесение приводит к ухудшению перезимовки растений и сохранности травостоев. Внесение минеральных азотных удобрений по поверхности лугов в период летне-осеннего кущения обосновывается высокой их эффективностью за счет быстрого поглощения удобрений молодыми корнями луговых злаков, которые активно функционируют в этот период в приповерхностном слое почвы.

Экономически эффективной считается  доза азотных удобрений, обеспечивающая прибавку на 1 кг азота не менее 10,7 корм.ед. (12,3 кг сухого вещества на пастбищах или 18 кг на скашиваемых лугах).

В последнее время все шире стали  применять в качестве удобрения  естественных и сеяных травостоев жидкий аммиак. Безводный аммиак близок по действию к аммиачной селитре и карбамиду.

При использовании безводного аммиака  на лугах сезонную дозу (180-220 кг/га) целесообразно  вносить в один прием в связи  с обменным поглощением этого  удобрения почвой.

Азотные удобрения способствуют накоплению калия в растениях, мало влияют на содержание фосфора, заметно снижают  содержание магния, уменьшают или  мало влияют на содержание кальция. Необходим  систематический контроль за составом зольных элементов в растениях, особенно на пастбищах. Отклонения в содержании элементов питания от нормальных уровней могут быть ликвидированы применением соответствующих удобрений или включением в рационы минеральных добавок.

Содержание сырой клетчатки  в растениях мало зависит от азотных  удобрений, содержание жира несколько  увеличивается. Резко возрастают при  внесении азотных удобрений в  луговых злаках содержание каротина и обеспеченность 1 корм.ед. переваримым протеином. Азотные удобрения способствуют увеличению общего количества энергии в урожаях.

Применение высоких доз азотных  удобрений может привести к накоплению в растениях нитратных соединений азота в повышенных концентрациях. Критическим уровнем содержания азота считается 0,20% в сухом веществе корма (2 г в 1 кг). Чтобы избежать накопления нитратов в пастбищном корме свыше критического уровня, следует соблюдать условия правильного применения азотных удобрений. Их нужно вносить дробно, общая доза внесения в лесной зоне не должна превышать 250-300 кг/га на злаковых и 100 кг/га на бобово-злаковых травостоях. Совместное внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений предотвращает повышенное накопление нитратов в корме. Содержание нитратов в растениях возрастает в первые три недели после внесения минеральных азотных удобрений, поэтому выпас животных следует проводить по истечении этого срока. Соблюдая условия правильного применения азотных удобрений, можно исключить случаи накопления нитратов в растениях в опасных для животных концентрациях.

Фосфорные и калийные удобрения  наиболее эффективны на сенокосах и  пастбищах с высоким (40-60%) содержанием  в травостое бобовых. Особое значение имеет повышение фосфорного уровня почвы природных кормовых угодий. Почвы подавляющей части природных  кормовых угодий слабо обеспечены фосфором, что служит препятствием для повышения урожайности. При расчете доз внесения фосфорных и калийных удобрений следует учитывать содержание фосфора и калия в почвах и в первую очередь вносить удобрения на участках с низкой и средней обеспеченностью этими элементами.

Фосфор и калий играют существенную роль в метаболизме растений, участвуя в синтезе аминокислот, белков и углеводов. При расчете доз фосфорных и калийных удобрений следует учитывать, что оптимальное содержание фосфора в сухом веществе составляет 0,4-0,5%, калия - 1,5-2,0%. При внесении больших доз калийных удобрений калий может накапливаться в растениях сверх физиологически необходимых количеств (более 3-4% в сухом веществе), что вредно для животных. Повышенные дозы фосфорных удобрений, применяемые в течение нескольких лет, по мнению многих исследователей, вызывают зафосфаричивание почвы.

Фосфорные и калийные удобрения  практически не обеспечивают прибавки урожая, когда их применяют на злаковых травостоях без азотных удобрений. На лугах с бобово-злаковыми травостоями и на торфяных почвах со злаковыми травостоями эффективность фосфорных и калийных удобрений выше. Действие калийных удобрений на лугах европейской части России возрастает с востока на запад, это связано с высокой обеспеченностью калием почв восточных областей и более легким гранулометрическим составом почв, лучшим увлажнением и более высоким процентом бобовых в травостое.

Фосфорные и калийные удобрения  на лугах всех типов можно применять  весной или осенью в полной дозе. На злаковых травостоях их вносят одновременно с первой дозой азотных удобрений. Иногда годовую дозу вносят в два приема: весной (до 2/3) и осенью после последнего скашивания. Этим обеспечивается лучшая перезимовка растений, так как калийные удобрения способствуют накоплению углеводов. Во избежание избыточного накопления калия в растениях следует ограничивать одновременную дозу калия - не более 60-80 кг/га. При большей дозе калия его вносят с большей кратностью.

При коренном улучшении или при  перезалужении фосфорные и калийные удобрения вносят в почву под основную обработку или под последнюю культивацию перед высевом травосмесей.

Урожайность сенокосов и пастбищ  при поверхностном внесении органических удобрений значительно повышается не только в год внесения, но и в последующие 2-3 года. Наиболее целесообразно удобрять луга навозом ранней весной или осенью в дозе 15-20 т/га. В год внесения навоза животные плохо поедают траву на пастбище, поэтому под выпас используют только отаву пастбищ, а первый укос идет на сено.

Навозной жижей удобряют пастбища после первого или второго  стравливания или осенью, так как  при весеннем внесении животные начинают поедать траву только спустя 20-40 дней. На сенокосах целесообразно  вносить навозную жижу ранней весной, но можно и после укосов в дозе 15-20 т/га, а при двукратном разбавлении  водой - 30-4- т/га. При систематическом  внесении органических удобрений в  почве поддерживается интенсивная  микробиологическая деятельность, увеличивается порозность почвы, тем самым обеспечиваются условия высокой продуктивности луговых угодий в течение десятков лет. Органические удобрения играют существенную роль в окультуривании бедных гумусом почв, а также в сохранении в травостое в течение длительного срока бобовых растений.

Известкование - одно из основных средств  улучшения кислых почв. Кислая реакция  характерна для почв некоторых заливных и низинных лугов, в лесной зоне 70-80% сенокосов и пастбищ расположенных на дерново-подзолистых и бедных почвах, преобладающая часть которых имеет кислую реакцию. При кислой реакции среды в почве снижается доступность питательных веществ для растений, вследствие чего на кислых почвах развиваются растения, обладающие низким кормовым качеством (полевица обыкновенная, белоус торчащий, хвощи и др.), из травостоя выпадают бобовые. Потребность в извести зависит от кислотности почв, требований к реакции почвы различных сельскохозяйственных культур, гранулометрического состава почв (обусловливающего различную буферность, емкость поглощения), а также от климатических факторов, главным образом от количества осадков.