Заходи поліпшення родючості грунту

Розділ 3. Заходи підвищення родючості грунтів

3.1. Поліпшення  повітряного режиму грунту

Під повітряним режимом розуміють сукупність усіх явищ: надходження повітря в ґрунт, його переміщення і витрачання в ньому, обмін газами між ґрунтом, атмосферою, твердою і рідкою фазами, споживання і виділення газів живими істотами ґрунту. Кількість повітря в ґрунті залежить від щільності та ступеня заповненості щілин водою. Повітроємність визначається об'ємом ґрунтових пор, заповнених повітрям при вологості ґрунту, яка дорівнює НВ. Капілярні пори (діаметром менше ніж 0,1 мм) частково або повністю заповнені водою, а некапілярні (діаметром понад 0,1 мм) - повітрям. Об'єм некапілярних пор у відсотках від загального об'єму ґрунту визначає некапілярну пористість і становить важливу частину повітроємності ґрунту, яка істотно підвищується після його розпушування у зв'язку із збільшенням проміжків між ґрунтовими грудочками. Таким чином, повітряний режим пов'язаний з водним режимом ґрунту і добре піддається регулюванню на ґрунтах, що мають водотривку дрібногрудочкувату структуру (0,25-10 мм). Повітря, що переміщується в проміжках ґрунту, аерує його. Проте надлишок вологи (близької до повної вологоємності або вище від неї) за певних умов призводить до з'явлення щілин з повітрям, які закриті водяними пробками. У зв'язку з відсутністю газообміну в таких щілинах збільшується вміст СО2, а кисень використовується мікроорганізмами та коренями рослин. Це спостерігається, головним чином, в ущільнених прошарках ґрунту. З висиханням ґрунту водні пробки зникають, відкриваються з'єднання ґрунтових щілин з атмосферним повітрям.

Ґрунтове повітря взаємодіє з твердою і рідкою фазами ґрунту. Воно може заповнювати вільні від води щілини, може бути поглинутим колоїдними частками і утримуватися в ґрунтовому розчині.

Склад ґрунтового повітря змінюється під впливом біологічних процесів, що відбуваються в ґрунті, та активності газообміну з атмосферним повітрям.

Ґрунти, що мають значні щілини, достатню повітроємкість і повітропроникність (здатність ґрунту пропускати повітря), характеризуються доброю аерацією.

Оновленню ґрунтового повітря сприяють такі фактори: дифузія газів - тепловий рух молекул у напрямі зменшення їхньої концентрації; коливання атмосферного тиску, яке призводить до надходження атмосферного повітря в ґрунт при його підвищенні, а також до виділення ґрунтового повітря при зменшенні тиску; коливання температури, коли при денному нагріванні ґрунтове повітря розширюється і частково виходить з ґрунту, а вночі, охолоджуючись, стискується, відкриває можливість надходженню атмосферного повітря в ґрунті; зміна вологості ґрунту при випаданні опадів та при зрошенні, коли повітря витісняється водою і коли воно надходить у ґрунт при використанні вологи коренями і внаслідок випаровування з ґрунту; вітер сприяє газообміну на полях, не зайнятих рослинами. В реальних умовах поля завжди виявляється комплексна дія цих факторів.

При розробленні заходів щодо поліпшення повітряного режиму ґрунту враховують: забезпеченість ґрунту достатньою кількістю повітря; зміну водного і повітряного режиму; забезпеченість доброго газообміну між ґрунтом і атмосферою; поліпшення складу приземного шару повітря; регулювання правильного співвідношення в ґрунті між аеробним і анаеробним процесами.

При вирощуванні рослин на полях відбувається часткове розпилення та ущільнення ґрунту, що призводить до зменшення повітроємності й потребує поліпшення аерації. У добре обробленому дрібногрудочкуватому ґрунті повітрям заповнені не-капілярні щілини.

На повітрообмін також впливає рослинність. На відкритих ґрунтах і при відносно невеликій густоті рослин на площі він посилюється завдяки впливу вітру на верхній шар ґрунту і легше відбувається в приземному шарі, особливо на ґрунтах, що мають велику некапілярну щільність. Рослинність також впливає на коливання температури ґрунту і цим самим - на інтенсивність повітрообміну.

Для поліпшення повітряного режиму ґрунту вживають таких заходів: збагачення ґрунту на органічну речовину; вапнування кислих ґрунтів; гіпсування лужних ґрунтів; глибока оранка плугами з передплужниками; своєчасність і висока якість обробітку ґрунту різними знаряддями; поглиблення орного шару; правильні сівозміни з відповідною системою обробітку ґрунту та удобрення.

 

 

3.2. Поліпшення  водного режиму грунту

 

Ґрунтова вода має велике значення як для життєдіяльності рослин і мікроорганізмів, так і для багатьох фізичних і хімічних процесів у ґрунті. В рослинному організмі її міститься 75-90%. З надходженням і рухом води в рослині пов'язані всі її життєві процеси. При наявності води, повітря і тепла насіння рослин бубнявіє і проростає, ростуть тканини, надходять у рослину і переміщують в ній поживні елементи, відбувається фотосинтез і утворюються нові органічні речовини.

У жарку погоду вода запобігає загибелі рослин. Переміщуючись через рослину, вона охолоджує і підвищує стійкість її проти високих температур. Вода підтримує тургор клітин, розміщує по окремих її органах продукти асиміляції. За допомогою води відбувається кореневе живлення рослин. Вона регулює ріст і розвиток рослин. Нестача її призводить до недобору врожаю, спричинює пригнічення, а іноді й загибель рослин. Проте і надлишок води також негативно впливає на більшість сільськогосподарських рослин, за винятком рису та інших вологолюбів.

Рослинам вода потрібна від сівби насіння і до закінчення формування врожаю. Використовувати воду рослина починає від набубнявіння насіння. Кількість її для нормального проростання неоднакова для різних сільськогосподарських культур (табл. 1).

Проте сумарна витрата вологи для проростання насіння незначна. Як видно з наведених даних, уже на перших етапах життя рослини різних видів витрачають неоднакову кількість води. Аналогічне спостерігається і в наступні періоди їх життя. Період найбільшої потреби рослин у воді, коли нестача її різко знижує врожайність, називають критичним. У озимих і ярих зернових колосових цей період припадає на вихід у трубку - колосіння, кукурудзи - цвітіння - молочна стиглість, зернобобових і гречки - цвітіння, соняшнику - утворення кошика, картоплі - цвітіння - бульбоутворення.

Загальні витрати вологи на створення одиниці сухих речовин рослин називають транспіраційним коефіцієнтом, який значно залежить від виду і біологічних особливостей рослин, а також від умов вирощування культури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. Поліпшення  поживного режиму грунту

 

Заходи, спрямовані на покращення поживного режиму ґрунту, сприяють кращому розвитку рослин, отриманню високих врожаїв, покращує фізико-механічні властивості ґрунтів.

Особливо важливими є органогени (H, O, C, N), без яких не можлива життєдіяльність рослин, а також мікроорганізмів ґрунту.

Заходи поліпшення поживного режиму ґрунтів

1. Дотримання сівозмін.

Це головний шлях збереження мінеральних і органічних речовин в ґрунті, тому що різні види рослин потребують різних поживних речовин для підтримання своєї життєдіяльності. Недотримання сівозміни призводить до значного погіршення стану ґрунтів, що призводить до низьких врожаїв.

2. Внесення органічних і мінеральних добрив.

Для підтримання поживного режиму в оптимальному стані потрібно постійно поповнювати витрачені елементи з ґрунту.

Внесення органічних добрив : в середньому – 0,27 т/га;

Внесення гною: в середньому – 11,24 т/га.

3. Посів багаторічних культур.

Вони забезпечують ґрунт органічними добривами у вигляді розкладених мінералізованих рослинних решток.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4. Протиерозійні заходи включають:

У комплексі агролісомеліоративних заходів, спрямованих на боротьбу з розвитком ерозії і поверхневого змиву в регіоні, важливе місце відводиться захисним лісовим смугам - водорегулюючим, прибрівковим, приярковим, а також куртинному залісенню схилів і днищ ярів, видолинків та вододілів, долин рік, уражених лінійною ерозією. Роль і призначення цих насаджень різні. Одні з них безпосередньо впливають на скорочення і розподіл стоку дощових і талих снігових вод, інтенсивність змиву і розмиву ґрунтів; другі сприяють закріпленню схилів ярів, зменшенню їх зростання в довжину і в ширину, перешкоджають розвиткові гравітаційних зміщень порід на схилах ярів, видолинків, річкових долин; треті очищають стокові води від змитого матеріалу, затримуючи його і відкладаючи, чим попереджають замулення і обміління річок і озер, оберігають від нього ґрунти на днищах балок і річкових заплав [8]. Лісосмуги самі по собі, а тим більше в поєднанні з гідротехнічними спорудами дають високий водорегулюючий ефект, який визначається величиною затримання ними поверхневого стоку води, яка надходить з площі водозбору. Згідно з інструкцією, ширина водорегулюючих смуг має бути 10-15 метрів, а відстань між ними -200-600 метрів (у залежності від природної зони, типу ґрунту і крутизни схилів). Якщо для сірих лісових ґрунтів у смузі завширшки 12 метрів середня величина інфільтрації води становить 520 міліметрів, а відстань між лісосмугами 500 метрів, то 1 гектар такої смуги простягнеться майже на 900 метрів, і, отже, в лісосмугу надходитиме стік води з поля загальною площею 45 гектарів (500X900 метрів).

Таким чином, у лісосмугу довжиною 900 метрів (площею 1 гектар) надходитиме від 31 тис. до 49 тис. кубічних метрів води, яка стікає з кожного гектара міжсмугового простору. Якщо з цієї суми виключити запас води із снігу, безпосередньо нагромадженого лісосмугою, то фактичний вміст стоку в зоні сірих опідзолених ґрунтів становитиме близько 9-10 міліметрів. У роки з максимальною інфільтрацією води в грунт у зв'язку із збільшенням кількості опадів лісосмуги можуть затримувати води в 1,5-2 рази більше наведених значень [8]. Лісосмуги в поєднанні з земляними гідротехнічними спорудами (валами і валами-канавами) в середньому можуть затримувати на сірих опідзолених ґрунтах близько 15 міліметрів, а на чорноземах - до 30 - 35 см снігових вод. Однак водовбирна здатність лісосмуг на схилах значної крутизни буде меншою. Ці схили частіше розчленовуються початковими формами ерозії. Ґрунтовий покрив тут характеризується різним ступенем еродованості і пониженою водопроникністю. До того ж через складність рельєфу лісосмуги не завжди вдається розмістити строго по горизонталях, і тому окремі їх частини бувають спрямовані вздовж схилу (що особливо характерно для прияркових і привидолинкових смуг). Отже, чим більші відхилення у розташуванні лісосмуг від горизонталей, тим нижча їх водорегулююча ефективність. Тому доцільно споруджувати переривчасті вали-канави з бічними перемичками-валами впоперек лісосмуг із незначним виходом на ріллю. Довжину відрізків розраховують виходячи з поздовжнього ухилу лісосмуг. Ширина лісових смуг на крутих еродованих схилах видолинків і річкових долин не має перевищувати 35-45 метрів. При довжині поля 500 метрів, яке прилягає до залісеного схилу видолинку, в лісонасадження надходитиме стік води з площі 10 гектарів. Це означає, що лісосмуги затримають 330-470 кубічних метрів води, яка стікає з кожного гектара, а при довжині схилу 400 метрів об'єм затриманого стоку становитиме 420-580 кубічних метрів води на гектарі [20]. Така висока водорегулююча ефективність суцільних лісонасаджень, як відмічає А. Г. Рожков, може спостерігатися тільки на ідеальних схилах при рівномірному надходженні води, яка стікає з полів на всю площу, тобто коли схили зовсім не розчленовані промоїнами, ярами та іншими формами ерозії. Однак в умовах регіону ідеальні умови відсутні. Тут на круті схили видолинків і річкових долин (8-15°) вода надходить бурхливими концентрованими потоками, які зумовлюють розвиток інтенсивного глибинного розмиву схилів.

Незважаючи на високу захисну функцію лісових насаджень, на заліснених схилах може спостерігатись утворення початкових ерозійних форм. Це пояснюється недостатнім затриманням стоку на розораних схилах, які розташовані вище лісонасаджень. Водорегулюючі лісосмуги не тільки зменшують змив ґрунту зі схилів, які лежать нижче, але якоюсь мірою затримують змитий матеріал з полів, що знаходяться поруч. При цьому частина його відкладається безпосередньо в лісосмузі, а частина - перед нею на полі. Намивання й відкладання змитого ґрунту перед лісосмугою під час злив відбувається завдяки дії утворених на ріллі валків або великій потужності шару снігу, що фактично виконує захисну функцію. У тих випадках, коли не відрегульовано стік води, яка концентрується вздовж верхніх границь лісосмуг, лісонасадження можуть зумовлювати розвиток процесів ерозії. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновок:

Чорноземи – багатство нашої країни. Поряд з цим чорноземи зазнають ерозії, внаслідок чого на цих землях необхідно планувати комплекс заходів по запобіганню ерозії, боротьбі з нею. Залісенню підлягають всі масиви сильно еродованих земель. У посушливих районах агро - технічні заходи повинні бути спрямовані на забезпечення ґрунту вологою та ефективне використання її. На мало гумусних ґрунтах слід також збагачувати грунт на органічну речовину і поглиблювати орний шар.

Сільськогосподарська продукція, вирощена на чорноземах, характеризується дуже високою якістю. Особливо це стосується твердих пшениць, які завжди користувалися популярністю на світовому ринку. Чорноземи, завдяки своїй високій родючості, є ґрунтами універсальної придатності під всі сільськогосподарські культури і плодово-ягідні насадження. Не випадково, що використання цієї родючості найважливішим завданням сільськогосподарського виробництва на чорноземах. Проте екологічно орієнтована реалізація цього завдання не прості справі. Першою перешкодою тут стає дефіцит вологи в період вегетації культур.

Екологізована система накопичення і зберігання в чорноземах вологи атмосферних опадів набуває воістину вирішального значення. На це спрямовані правильна організація й устрій території, створення полезахисних лісосмуг, снігозатримання та інші прийоми, які оптимізують їх водний режим.

 

 

Використана література:

 

1. Александрова Л.Я. и др. Практикум по основам геологии. – Учебное пособие для сельскохозяйственных вузов. – М.: Высш. шк, 1966. – 152 с.

2. Байда В.І., Мельник А.І., Зміна агрохімічних показників грунтів і потреба в добривах господарств Чернігівської області. Чернігів: Десна, 1993. - 62 с.

3. Біленко Д.К. Основи геології і мінералогії. – К.: Вища школа, 1973. – 376 с.

4. Ґрунти всіх областей України. – Вид.: МСГ України. – Укрземлепроект і обласні землевпорядні експедиції, 1969.

5. Довідник агрохімслужби. К., “Урожай”, 1991

6. Полевой определитель почв / Под ред. Н.И. Полупана, Б.С. Носко, В.П. Кузьмичева. – К.: Урожай, 1981. – 320 с.

7. Почвоведение / Под ред. проф. И.С. Кауричева. Изд. четвертое. – М.: ВО Агропромиздат, 1989. – 719 с.