ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

Улучшение физических и физико-технологических свойств, разработка мероприятий по их направленному регулированию - необходимое условие для решения проблемы повышения плодородия почв. Оптимальные показатели объемной массы основных типов почв для большинства возделываемых сельс­кохозяйственных культур находятся в следующих пределах: 1,1-1,25 г/см³ для легкосуглинистых и 1,20-1,45 г/см³ - для супесчаных почв.

Следует отметить, что нижние пределы оптимальной объемной массы почвы необходимы для пропашных культур, особенно корнеплодов. Верхние пределы оптимальной объем­ной массы почвы приемлемы для менее требовательных к это­му зерновых и других культур. При увеличении объемной мас­сы на 0,01 г/см³ предела верхней Границы оптимального интер­вала урожайность зерновых культур снижается на 1 ц/га, а кар­тофеля - на 1,5-2 ц/га. Необходимо помнить, что оптималь­ные показатели водопроницаемости (по установившейся ско­рости фильтрации) находятся в пределах 0,7-1,5 мм/мин. Та­кая водопроницаемость почвы вполне достаточна для впи­тывания естественных осадков и по даваемой на поля воды при разных способах полива.

Наибольшая продуктивность сельскохозяйственных куль­тур в контролируемых условиях оптимальной объемной мас­сы почвы отмечается при влажности, близкой к наименьшей влагоемкости (НВ). Верхний предел указанного диапазона ув­лажнения считается оптимальным для почв супесчаного ме­ханического состава.

Известно, что воздухоемкость, определяющая аэрацию почвы, концентрацию газов в ней, обычно характеризуется объемом, занятым воздухом при влажности равной НВ. Оп­тимальным в большинстве случаев является объем воздуха в пределах 20-30% от объема почвы. Оптимальная теплообес- печенность, выраженная суммой активных температур в слое почвы 0-20 см, будет определяться требованием возделывае­мых культур - от 1100 до 1600°С для теплолюбивых культур. Непосредственное влияние на рост и развитие растений, осо­бенно их корневой системы, оказывает твердость почвы. При этом наиболее чувствительны растения к твердости почвы в начальный период развития. Твердость почвы не должна пре­вышать 7-8 кг/см². Наилучшее крошение почвы отмечается при твердости почвы в пределах 3-9 кг/см². Следует отме­тить, что оптимизация физических свойств почвы, улучшение ее структурного состояния и снижение равновесной объемной массы могут быть достигнуты за счет внесения органических удобрений, корневых и пожнивных остатков.

Органические удобрения более существенно улучшают физические свойства почв среднего и тяжелого гранулометри­ческого состава, чем легких. Возникла новая проблема - уп­лотнение почв ходовыми системами сельскохозяйственной техники. При переуплотнении на неорошаемых землях воз­можна потеря способности почв саморегулировать водно-воз­душный режим. Под влиянием тяжелой сельскохозяйствен­ной техники уплотняется корнеобитаемый слой почвы на зна­чительную глубину (на черноземах до 60-70 ем и более), а следовательно, уменьшается пористость, водопроницаемость почвы, запасы продуктивной влаги и др. При многократных проходах тракторов, особенно колесных, тяжелых, плотность сложения почвы выходит за верхний предел оптимальных параметров (1,3-1,35 г/см²), содержание воздуха может сни­жаться до 15%, а твердость - возрастает до 20 кг/см² и более и др. Причем отрицательные изменения могут сохраниться впос­ледствии, т.к. процесс разуплотнения черноземов при объем­ных изменениях ограничен.

Среди показателей состава и свойств почв большего вни­мания заслуживают содержание гумуса, механический состав, физические, физико-химические свойства и качественный со­став. При определении параметров оптимального содержания гумуса в почве главным критерием служит его уровень, ниже которого оптимизации основных почвенных режимов достичь невозможно. Следует отметить, что тепловые характеристики почв легкого механического состава улучшаются под влияни­ем органических удобрений, сидератов, внесения минерально­го ила из прудов и водоемов, пожнивных и корневых остат­ков и др., а тяжелых глинистых почв - при их мульчирова­нии, песковании и т.д.

В последние годы все возрастающее значение придается токсикозному режиму почв - совокупности процессов, обус­ловливающих накопление веществ в почвенном растворе на уровнях, выше установленных ПДК, и угнетающе влияющих на растения и полезную почвенную микрофлору. Для деток- сизации тяжелых металлов рекомендуется вносить в почву органические удобрения, кальцийсодержащие соединения и т.п. Загрязненные почвы с учетом степени загрязнения следует использовать под технические и декоративные культуры. Нельзя выращивать на них овощные культуры и кормовые травы. Необходимо шире применять фитобиологическую ме­лиорацию почв с целью более эффективного их использова­ния. Так, на засоленных почвах целесообразно высевать пы­рей, сорго, сахарную свеклу; на слабо- и среднезасоленных - ячмень, овес, горох, просо, донник, люцерну.

Более высокую агрономическую ценность имеют тяжелые глинистые почвы. Они обычно хорошо оструктурены, более влагоемки, растения, размещенные на них, лучше противо­стоят засухе. По данным В.В. Медведева и др. (1991 г.), опти­мальные условия для прорастания семян и вегетации зерно­вых культур создаются в посевном слое почвы, когда он со­стоит из комочков, приблизительно соответствующих размеру семян пшеницы, ячменя, овса, кукурузы и проса. Следова­тельно, воздействуя на гранулометрический состав почвы и поступление питательных элементов, можно при обеспечен­ности растений влагой влиять на их продуктивность.

Представляет интерес отношение растений к грануломет­рическому составу почв (таблица 16).

Как видим, отзывчивость растений на почвы с разным гранулометрическим составом неодинакова. Несмотря на ши­рокий диапазон объемной массы почвы (1,0-1,3 г/см³) для воз­делывания с.-х. растений, подчеркивают В.В. Медведев и др., она незначительно отклоняется от оптимальных значений во влажный год. Перед посевом в течение вегетации она меньше на 0,05 г/см³. В соответствии с этим требуется или прикатыва- ние, или рыхление.

Оптимальный диапазон рН для нормального роста и раз­вития растения довольно, узок и зависит от морфолого-биоло- гических особенностей растений и почвенно-климатических условий.

Устойчивыми к засоленности почвы являются сахарная и столовая свекла, ячмень; среднеустойчивыми - рожь, пшени­ца, кукуруза, рис, подсолнечник; неустойчивая - фасоль (таб­лица 17).