Воспроизводство почвенного плодородия

Почвенное плодородие не является раз и навсегда установившимся свойством почвы. За определенный период времени (вегетационный, годичный, цикл севооборота и др.) происходит его изменение, то есть воспроизводство.

Воспроизводство определяется развитием конкретных почвообразовательных процессов или их сочетанием. При сельскохозяйственном использовании почв наряду с естественными факторами большую, а иногда и определяющую роль играет воздействие человека на почву.

Формирование плодородия почвы выше ис­ходного уровня представляет собой расширенное воспроизводство.

Важнейшая задача рационального использования почв – обеспечение расширенного воспроизводства почвенного плодородия. Объективная возможность такого воспроизводства обеспечивается социально-экономическими условиями и достижениями аграрной науки. Человек может повысить продуктивность почвы за счет увеличения содержания элементов минерального питания и направленного восполнения их расхода, может регулировать свойства и режимы почв, создавая более высокий уровень плодородия. Очевиден тот факт, что расширенное воспроизводство почвенного плодородия требует финансовых вложений.

Почвенное плодородие может формироваться таким образом, что за определенный период времени оно возвращается к исходному уровню. Такое воспроизводство называется простым.

Формирование почвенного плодородия ниже первоначального уровня называется неполным.

Воспроизводство плодородия почвы осуществляется двумя путями: вещественным и технологическим. Первый включает применение удобрений, мелиорантов, пестицидов, внедрение севооборотов. Второй связан с улучшением свойств почвы путем механической обработки, мелиорации и др.

1. ПОНЯТИЕ ОБ ОКУЛЬТУРИВАНИИ, СТЕПЕНИ И ПОКАЗАТЕЛЯХ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ

Под воздействием естественных и антропогенных факторов при сельскохозяйственном использовании почв развивается культурный почвообразовательный процесс.

Развитие культурного почвообразовательного процесса предполагает обязательное повышение почвенного плодородия. В итоге можно оценить степень окультуренности почв, т.е. соответствие свойств и режимов почв требованиям культурных растений. Под влиянием удобрений, различных видов мелиорации, способов обработки и других факторов в почве изменяются агрофизические, агрохимические и биологические свойства, структурное состояние, интенсивность биологического круговорота веществ, возрастает количество и изменяется качество гумуса, улучшаются водный, тепловой и воздушный режимы. В результате почва характеризуется мощным корнеобитаемым слоем с высоким запасом гумуса и питательных элементов, высокой емкостью поглощения и благоприятной реакцией среды для растений и микроорганизмов.

Значительный вклад в разработку способов окультуривания дерново- подзолистых почв внесли В.Е. Егоров (Тимирязевская сельхозака­демия), Н.П. Карпинский (Всесоюзный институт удобрений и агропочвоведения), Г.И. Григорьев (Почвенный институт им. В.В. Докучаева), Н.С.Авдонин (МГУ им. М.В.Ломоносова) и др. Одновременно с усилением темпов интенсификации земледелия возникла потребность разработать параметры окультуренных почв, отвечающие требованиям высокопродуктивных культур, причем эти параметры должны касаться тех свойств почвы, которые могут быть выражены количественно и в наибольшей степени влияют на урожай. Такой подход открывает возможности для оценки состояния и прогноза плодородия почв на будущее. Неоценимый вклад в этом направлении сделали белорусские ученые (И.Ф. Гаркуша, А.Г. Медведев, A.M.Брагин, Т.Н. Кулаковская, И.М. Богдевич и др.

Направленное развитие культурного почвообразовательного процесса позволяет изменить показатели плодородия до уровней, отвечающих определенному уровню требования растений.

По Т.Н. Кулаковской, оптимальные параметры свойств почв — это такое сочетание количественных показателей свойств (и режимов) почв, при котором могут быть максимально использованы все жизненно важ­ные для растений факторы, наиболее полно реализованы потенциальные возможности выращиваемых культур и обеспечен наивысший урожай при его хорошем качестве.

В табл. 3.1 приведена градация оптималь­ных параметров агрохимических свойств почв Республики Беларусь

Из агрохимических свойств, которые отражают состоя­ние плодородия почв, наибольший интерес представляют степень кислотности (рН_КС1), содержание гумуса, Р₂О₅ и К₂О. Определить влияние каждого отдельного параметра на плодородие в «чистом» виде практически невозможно, так как изменение одного сопровождается и изменением и других параметров. Оценка уровня плодородия по оптимальным свойствам затруднена и тем, что различные показатели находятся на разном уровне. Поэтому наиболее объективным критерием является комплексный показатель — индекс окультуренности почв, где каждое свойство выражено в относительных величинах и отражает степень соответствия почвы требованиям культурных растений. За 1,0 принимаются средние оптимальные показатели свойств почв. Предварительно рассчитывается относительный индекс (И_отн) для каждого из показателей по формуле

Иотн_.= ,

Где Х_факт. – фактическое значение показателя; Х_мин. и Х_опт. — соответственно минимальное и оптимальное значения показателя.

Таблица 3.1 – Градация оптимальных параметров агрохимических свойств почв Республики Беларусь (И.М. Богдевич, 2007)

Для практических расчетов установлены следующие минимальные, агрохимические показатели: для рН_КС1- 3,5; для содержания, Р₂О₅ и К₂О — 20 мг/кг почвы; для содержания гумуса — 0,5%. Для торфяно-болотных почв минимальный показатель Р₂О₅ и К₂О — 100 mг/кг. Если фактический показатель больше оптимального, то относительным индекс для этого свойства равен 1,0 или в формулу вместо фактиче­ского значения показателя записывают оптимальный.

После определения индекса по всем показателям рассчитывают индекс окультуренности (И_окульт) по формуле

_, И_{окульт.} = ,

Индекс окультуренности рассчитывают с точностью до сотых долей. Продуктивность почв, однако, не прямо пропорциональна индексу окультуренности, а находится в определенной связи с ним, поэтому нужны поправочные коэффициенты на продуктивность почв. Изучение корреляционной связи урожайности зерновых культур, льна, картофеля и индекса окультуренности позволили определить формулу для расчета коэффициента окультуренности:

К_{окульт.}=0,36 + 0,75_{окульт.} – 0,114 "²

на основании которой выведена шкала средневзвешенных поправочных коэффициентов (по продуктивности почв в кормовых единицах) на индекс окультуренности. Этот поправочный коэффициент при качественной оценке умножается на оценочный показатель почвы или участка. Наиболее точная оценка почвенного плодородия может быть сделана на основе совокупности показателей. Для этого проводится бонитировка почв, в результате которой определяется балл бонитета.