Почвенно-экологические условия выращивания картофеля в Старо-Оскольском районе, Белгородской области

II. Биологические особенности  культуры.

А) Отношение к температуре.

Картофель - культура умеренного климата. Клубни обычно начинают прорастать при температуре почвы 7-12°С. Почки глазков пробуждаются при температуре 3-6°С. Наиболее быстро клубни прорастают при температуре почвы около 20 °С . Корни у картофеля образуются при температуре не ниже    7°С . Благоприятная температура почвы для прироста ботвы и клубнеобразования 15-20°С, повышение ее до 30°С  тормозит рост картофельного растения. При температуре воздуха выше 42°С  ботва прекращает расти, так как на дыхание растение расходует продуктов ассимиляции больше, чем их накапливают листья в процессе фотосинтеза. Ботва выдерживает лишь кратковременное понижение температуры почвы до минуса 1- 1,5°С  , рост ее прекращается при температуре ниже 7°С  . Более продолжительное действие низкой температуры убивает всходы, но они могут появиться вновь, если для посадки использовали не очень мелкие клубни. Интенсивный прирост клубней наблюдается при прогревании почвы до 6-7°С , и повышение ее до 23-25°С  задерживают их прирост, а при температуре 29-30єС  клубне образование практически прекращается, в этом случае необходим полив. Картофель светолюбив. При недостатке света растение образует мало клубней и низкого качества. Поэтому очень важно правильно расположить рядки картофеля. При северо-южном  направлении растения в течение дня освещаются равномернее по сравнению с западно-восточным направлением.

Б) Отношение к влаге.

Картофель - требовательное к влажности почвы растение. Транспирационный коэффициент его 400-550, хотя в зависимости  от условий произрастания изменяется в пределах 170-660. Потребность во влаге изменяется у него по фазам развития. В начале своего роста картофель может жить за счет запасов влаги, имеющихся в материнском клубне. При запасах продуктивной влаге пахотном слое почвы не менее 15мм всходы картофеля не задерживаются.

Критическим периодом является фаза от начала цветения до прекращения  прироста ботвы. Недостаток влаги в  почве в этот период приводит к  сильному снижению урожая клубней. Транспирационный коэффициент, или количество воды, затрачиваемое растением на образование единицы сухого вещества, равен у картофеля 400-500 и в зависимости от условий произрастания изменяется в пределах 230-700. Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы 70-80% от полной полевой влагоёмкости в зоне распространения основной массы корней, в период цветения и клубнеобразования и 60-65% -ной - в период отмирания ботвы и накопления крахмала в клубнях. В Нечерноземной зоне хорошие урожаи картофеля получают в годы, когда за вегетацию выпадает не менее 300мм осадков, с преобладанием их в июне - июле и августе. Переувлажнение почвы резко снижает урожай клубней и содержание в них крахмала. Картофель лучше других культур использует влагу, находящуюся в воздухе. Капельки росы или тумана, осевшие на листьях, картофель поглощает при помощи железистых волосков.

В) Требование к почве.

Картофель растет на различных  почвах, но наибольшие урожаи обеспечивает на хорошо окультуренных легких и  средних суглинках. Чем меньше плотность почвы в зоне клубнеобразования и лучше снабжение корневой системы кислородом воздуха, тем выше урожай. Для картофеля оптимальными считаются суглинистые почвы с объемной массой 0,9-1,2 г/см3. На более плотных почвах всходы картофеля задерживаются, и в ряде случаев посадочные клубни загнивают. Поэтому важно поддерживать почву в рыхлом состоянии на протяжении всего вегетационного периода растений. Для выращивания семенного материала хорошими почвами являются торфяники, обладающие потенциально высоким плодородием и благоприятными физическими свойствами (оптимальными скважностью и влагоемкостью, малой плотностью). Картофель хорошо растет на почвах с рН 4,5-5. Для роста и развития картофеля требуется большое количество питательных веществ. При образовании 10 т клубней картофель выносит из почвы около 50 кг азота, 20 кг фосфора, 90 кг калия, около 40 кг кальция, 20 кг магния.

III. Интенсивная технология  возделывания и уборки.

А) Место в севообороте.

В Нечерноземной зоне картофель размещают после многолетних трав (по пласту и обороту пласта), озимых культур, зернобобовых, однолетних трав и льна, на песчаных почвах - после люпина. В ЦЧО, на Украине и Северном Кавказе, в Поволжье, Средней Азии лучшие предшественники этой культуры - озимые, кукуруза, однолетние травы. Картофель принадлежит числу немногих культур, которые в условиях хорошей обработки почвы и правильного применения удобрений способны давать высокие урожаи при длительном повторном возделывании на одном и том же месте. Об этом, в частности, свидетельствует практика колхозов и совхозов, расположенных в пригородных зонах. При выращивании картофеля на плодородных участках при хорошей агротехнике, отсутствии болезней, обязательной смене посадочного материала допустимы повторные посадки на одних и тех же участках в течение 2-3-х лет. Однако севообороты для семенного картофеля должны иметь такое чередование культур, когда картофель возвращается на прежнее место не раньше чем через 3-4 года. Ранний картофель обычно размещают в паровом поле. При внесении под него органических и минеральных удобрений собирают высокие урожаи картофеля и высеянные после него озимых.

Б) Удобрения.

Картофель - одна из наиболее требовательных к почвенному питанию  культур. Из питательных элементов  картофель потребляет больше всего калия, затем азота и меньше всего фосфора. Значительные дозы органических удобрений (50-80 т/га) улучшают физические свойства почвы. Глинистые и суглинистые почвы становятся связными, что особенно важно при механизированной уборке, песчаные и супесчаные лучше удерживают влагу. Органические удобрения увеличивают урожайность картофеля и содержание крахмала в клубнях. В районах Центра, Северо-запада, Урала и Сибири вносят 30-40т органических удобрений; на Севере - 40-60, в Центрально-Черноземной зоне, Поволжье, на Северном Кавказе- 20-30 и на орошаемых землях Юга- 15-20 т/га. На слабоокультуренных почвах количество навоза увеличивают до 60-80 т/га. Доза его зависит от наличия в севообороте многолетних трав, сидеритов, пожнивных посевов. Лучшие удобрения под картофель- полу перепревший навоз, торфонавозные компосты, а также сидериты, которые можно получить при подсеве под озимые сераделлы, люпина или при пожнивных посевах люпина. Кислые почвы необходимо известковать. Органические удобрения и известь лучше давать при зяблевой обработке почвы или предшественник. Внесение органических удобрений весной приводит к уплотнению почвы, распространению сорняков и нередко к затягиванию сроков посадки. Минеральные удобрения применяют совместно с органическими удобрениями. В Нечерноземной зоне наибольшее значение имеют азотные удобрения в сочетании с фосфорными и калийными. Используют здесь преимущественно аммиачную селитру. В Центрально-Черноземной зоне лучший эффект дают фосфорные удобрения (суперфосфат, а на кислых почвах и фосфоритная мука), на песчаных и супесчаных почвах - калийные. Из калийных удобрений под картофель следует вносить бес хлорные удобрения и удобрения с небольшим содержанием хлора. Большое количество хлористых солей в почве отрицательно сказывается на накоплении крахмала в клубнях.

Общий вывод по выбранной  культуре.

1. Потребность в агроклиматических  условиях:

• длительность вегетационного периода- 90-140 дней
• потребность в тепле(∑t°акт.)- 1600°С
• биологический минимум появления всходов - 8-9°С
• коэффициент транспирации - 640 г/кг сухого вещества
• коэффициент водопотребления - 450-500

2. Требования к почвенным условиям:

• отношение к плотности – 1,11 г на кубический см
• отношение к механическому составу – супесчаные и легко суглинистые
• глубина залегания плотных пород – 70 см
• коэффициент завядания – 1,6-1,8
• оптимальная влажность почвы в течение вегетации – 70-80
• устойчивость к затоплению – неустойчива
• потребность в элементах питания – N-18530, P-3200, K-25380(мг/кг)
• реакции среды – 4,5-6,3
• чувствительность к содержанию в почве:

Al – средняя устойчивость, Mn – среднеустойчив

 

2.Почвенный  покров

 

Белгородская область  находится в юго-западной части  Центрально-чернозёмной полосы. По своему географическому положению  область лежит на границе двух природных зон: лесостепной и степной. Характер растительности, сложность климатических, геоморфологических, гидрологических и других условий почвообразования этих двух зон наложили свой отпечаток на почвенный покров области , который отличается довольно большим разнообразием. Разнообразие почвенного покрова  имеет место не только в пределах природных зон , но и на территории отдельных районов и даже колхозов и совхозов.

В Белгородской области  встречаются около 50 почвенных разностей. Наиболее распространёнными из них  являются серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные, мощные, обыкновенные, солонцеватые чернозёмы, перегнойно-карбонатные, чернозёмовидные, смытые и пойменные почвы. Кроме перечисленных , на территории области встречаются различные лугово-чернозёмные почвы, осолоделые чернозёмы, солонцы, солоди, намытые почвы и другие.

 

Серые лесные почвы

 

В Старо-Оскольском районе в условиях древних речных террас в качестве почвообразующих пород  выступают третичные супеси и  пески.  На этих породах формируются  в основном серые и светло-серые лесные почвы.

Серые лесные почвы по занимаемой площади стоят на втором месте  после чернозёмов. При этом около половины их находится под  лесами.

Все подтипы серых  лесных почв залегают в комплексе  друг с другом и оподзоленными  чернозёмами.

Серые лесные почвы занимают , как правило , повышенные элементы  рельефа и  встречаются  на  плато , пологих и покатых  склонах. Значительная  часть их приурочена  к высоким берегам рек . В Старо-Оскольском  районе  эти почвы встречаются  вдоль правобережья  реки Оскола .

Почвообразующими породами для серых лесных почв  являются , главным образом  лессовидные  суглинки  и  глины четвертичного  возраста.

Описание разреза серой  лесной

Горизонт  А  (0-20 см)-серый, суглинистый, рыхлый, пылеватый, переход   заметный

Горизонт В1 (20-35 см)-серо-бурый, глинистый, уплотнён, ореховатый на границах отдельностей, отчётливая присыпка кремнезёма, переход ясный

Горизонт В2 (35-50 см)-красно-бурый, плотный, ореховатый, имеются затёки гумуса и полуторных окислов

Горизонт С (50-150 см)-бурая , с красноватым оттенком , глина плотная, призмовидная, заметна присыпка кремнезёма, книзу постепенно переходит в желто-бурую карбонатную лессовидную глину

 

Светло-серые лесные отличаются от серых лесных наличием хорошо выраженного элювиального горизонта А2, который имеет плитчатую структуру и содержит большое количество кремнезёмистой присыпки. Эти почвы имеют также меньшую мощность и более светлую окраску гумусового слоя.

Тёмно-серые лесные почвы , наоборот , имеют более тёмный и большей мощности  горизонт А , содержат меньше  кремнезёмистой присыпки и имеют более постепенный  переход генетических горизонтов.

Содержание гумуса в  серых лесных почвах колеблется в  широких интервалах, увеличиваясь от светло-серых к тёмно-серым. В  пределах каждого подтипа содержание гумуса изменяется в зависимости от механического состава.

Мощность горизонта  А в светло-серых лесных почвах достигает 10-25 см, мощность горизонта  А+В равняется 45-75 см. В серых лесных почвах мощность горизонта А изменяется от 15 до 30 см, горизонт А+В- от 40 до80 см и более.

Линия вскипания от соляной  кислоты во всех трёх подтипах серых  лесных почв лежит на глубине 120-150 см и ниже и зависит от рельефа  и степени оподзоленности.

Механический состав серых лесных почв довольно разнообразен- от супесчаного до глинистого. При этом , как правило, почвы формирующиеся на лессовидных суглинках и глинах, имеют тяжёлый механический состав, на песках и супесях – лёгкий механический состав.

 

Свойства серых  лесных почв

 

Свойства	Светло-серые лесные	Серые лесные	Тёмно-серые лесные
Мощность А1+ А1А2, см	15-20	25-30	30-40
Гумус в А1,%	3-6	4-6	6-8,5
Сгк/Cфк  в А1	0,9-1,2	1,2-1,3	1,5-1,7
ЕКО, мг-экв на 100 г в  А1	18-25	25-35	25-40
V, %	70-80	более 80	более 80
рНKl	4,0-4,7	4,5-5,0	5,0-5,5

 

 

В легкосуглинистых и  супесчаных  серых лесных почв среди  фракций механического состава  преобладают грубые частицы песка  и песчаной пыли , благодаря которым  эти почвы отличаются ещё большей  бесструктурностью

Серые лесные почвы имеют  следующие физико-химические свойства(пахотный слой):  РН солевой вытяжки 5,0-6,5, гидролитическая кислотность 2,0-4,5 миллиэквивалента на 100 г почвы, сумма поглощённых оснований 15-27 миллиэквивалентов на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 77-93%

Валовые запасы элементов пищи серых лесных почв сравнительно велики. В пахотном слое данных почв, содержится валового азота 0,1-0,2%, калия- 1,5-2,5%. Однако подвижных элементов пищи недостаточно.  Это прежде всего относится к азоту, доступных для питания растений форм , которого в данных почвах содержится мало. Поэтому все культуры серых лесных почвах резко реагируют на внесение растворимых форм азотных удобрений.

Калием эти почвы  более обеспечены . содержание его  в пахотном слое колеблется  около 10-20 мг К2О на 100 г почвы. Более лёгкие по своему механическому составу содержат калия меньше.

Ещё в большей степени  обеспечены серые лесные почвы  подвижным  фосфором , содержание которого в пахотном слое  10-15 мг на Р2О5 на 100 г почвы. При  этом следует отметить , что по содержанию  подвижного фосфора серые лесные почвы не только  не уступают чернозёмам , но и превосходят последние. Это объясняется тем, что в серых лесных почвах , как показали исследования профессора А.И.Душечкина и других авторов , около 70-80 % от валового  фосфора содержится в форме минеральных соединений , доступных для растений.

В пределах каждого подтипа  серых лесных земель физико-химические свойства и запасы элементов пищи находятся в тесной зависимости  от механического состава и степени  окультуренности почв. Более лёгкие по механическому составу почвы и менее благоприятными свойствами. Так, например, тёмно-серая лесная супесчаная  почва Старо-Оскольского  района имеет такие показатели : РН солевой вытяжки 5,4, гидролитическая кислотность  2,62 миллиэквивалента  на 100 г почвы, сумма поглощённых  оснований 8,3 миллиэквивалента на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями  76,2 %, гумус 2,08 %, азот общий 0,12 %.