Вальков В.Ф., Денисова Т.В. Плодородие почв и сельскохозяйственные растения: экологические аспекты

Подождите немного. Документ загружается.

241

Очень часто количеством урожая пренебрегают взамен его ка-

честаенной специфики. Сорта Плечистик и Красностоп по приро-

де малоурожайны, но их возделывают ради уникальности вина

Цимлянское игристое. Не перестают культивировать и старый

казачий сорт Цимлянский, хотя его урожайность намного ниже

обычных технических сортов.

Французские виноделы устанавливают урожайную квоту на

сбор винограда не только ради того, чтобы избежать перепроиз-

водства, но, скорее, в силу разумного сохранения качественного

престижа получаемых вин.

Объективная оценка качества продукции зависит от субъекта, де-

густатора, который должен обладать особым природным талантом.

История описывает забавные, но поучительные случаи из жизни

виноделов. Князь Голицын в своих подвалах вместе с французским

гостем пробовали вино. «Это вино, – воскликнул один, – имеет по-

сторонний привкус железа!» «Нет, – возразил другой, – не железа, а

кожи». Пришлось освободить бочку. Спор решился к общему согла-

сию: на дне обнаружился ключ на кожаном шнурочке.

Проиллюстрируем экспертную дегустационную оценку вина,

применяемую в России (табл. 6.5).

Основной показатель оценки – дегустация образцов вина при-

нято оценивать по десятибалльной системе. Выдержанные высо-

кокачественные вина оценивают в 9–10 баллов, хорошие – 7–8,

выдержанные невысокого качества – 6. Высшая оценка молодых

вин – 8 баллов, низшая – 6.

Таблица 6.5

ориентировочныепоказателикачествавин(попростосердову)

Показатель Оценка, баллы

Прозрачность

Прозрачное с блеском 0,5

Прозрачное без блеска 0,3

Мутное 0,1

Цвет

Полное соответствие типу и возрасту вина 0,5

Небольшое отклонение окраски от цвета, свойственного типу

и возрасту вина

0,4

Значительные отклонения от нормального цвета 0,3

Несоответствие цвету, свойственному типу и возрасту вина 0,2

Грязные тона 0,1

Букет

Очень тонкий, хорошо развитый, соответствующий типу и возрасту вина 3,0

Хорошо развитый, соответствующий типу вина, но грубоватый 2,5

Показатель Оценка, баллы

Слаборазвитый, хотя и соответствующий типу вина 2,25

Неявно выражен 2,0

Не соответствует типу вина 1,5

С посторонним запахом 1,0

Вкус

Гармоничный, соответствует типу и возрасту вина 5,0

Гармоничный 4,0

Гармоничный, но мало соответствует типу вина 3,0

Негармоничный но без посторонних привкусов 2,0

Ординарный, с легким посторонним привкусом 2,0

С посторонним привкусом 1,0

Типичность

Полное соответствие типу 1,0

Небольшое отклонение от типа 0,75

Нетипичное вино 0,5

Совершенно не типичное 0,25

Для шампанских игристых вин

Сильное вспенивание в бокале и длительное выделение пузырьков 1,0

Слабое вспенивание с мелкими пузырьками 0,8

Длительная игра и крупные пузырьки 0,6

Малая игра и крупные пузырьки 0,4

Сразу исчезающая игра 0,2

Окончание табл. 6.5

243

7.почВеннаяэКологИязеРноВыхКУльТУР

7.1.хлеба1-йгруппы:пшеница,ячмень,рожь,овес

Пшеница. Среди культурных растений пшеница занимает осо-

бое место как древнейшее и наиболее значимое в хозяйственном

отношении. Введенная в культуру в глубокой древности, пшеница

сейчас служит основным поставщиком растительного белка для

большей части человечества. Ее мировая площадь уже превысила

235 млн га.

Выделяют более 20 видов пшениц. Однако в мировой земле-

дельческой практике наибольшее распространение получили лишь

два – мягкая, на долю которой приходится более 85 % мировой

площади пшеницы, и твердая – с удельным весом около 10 %.

Большинство видов пшениц вышло из обширного района

Передней и Средней Азии и Средиземноморья (Жуковский)

Насчитывают не менее шести первичных очагов-колыбелей пше-

ницы, территориально удаленных друг от друга. В процессе много-

векового естественного и искусственного отборов сформировалось

множество экотипов пшеницы, что и обусловливает в целом ее

широкую экологическую приспособленность. Как сельскохозяйст-

венное растение пшеница родилась в поймах рек. Но лучшие свои

вкусовые качества и питательные свойства она приобрела в степ-

ных районах, которые и стали основным местом произрастания

пшеницы. В сельскохозяйственной практике встречаются яровые,

озимые и промежуточные формы.

Ареал возделывания пшеницы охватывает основные биоклима-

тические пояса Земли: бореальный, суббореальный, субтропиче-

ский и тропический. Однако наиболее оптимальные условия для

пшениц в суббореальных и субтропических степных зонах с поч-

вами, которые богаты гумусом, имеют хорошие водно-физические

свойства, нейтральную реакцию среды, повышенное содержание

зольных элементов. Это различные подтипы черноземов, по пра-

ву называемые пшеничными землями, каштановые почвы, черно-

земовидные и лугово-черноземные почвы суббореальных прерий

(бруниземы). В субтропиках пшеничными землями являются крас-

новато-черные почвы прерий (руброземы), особые субтропические

Происхождение культурных растений и в дальнейшем дается в основном по

П. М. Жуковскому.

244

черноземы. Эти почвы характерны для гумидно-аридных районов

юга США и для аргентинской пампы. Хорошие условия пшеница

имеет в районах со средиземноморским типом климата – коричне-

вые и серо-коричневые почвы.

Перечисленные почвы – наиболее плодородные образования

Земли, а пшеница среди хлебных злаков наиболее требовательна к

почвенным условиям. Экологический оптимум почвенных характе-

ристик можно определить следующими показателями: содержание

гумуса более 3–4 %, запасы органического вещества 300–600 т/га,

что обеспечивает потенциальное богатство почв азотом и фосфором,

плотность корнеобитаемой толщи около 1,35 г/см

, хорошая ост-

руктуренность профиля, близкая к нейтральной реакция среды, и

связанная с этим слабая выщелоченность почв от щелочноземель-

ных катионов, высокое содержание доступных растениям кальция,

магния, калия, кремния и других зольных элементов. Такие усло-

вия характерны для глубоких структурных тяжелосуглинистых и

легкосуглинистых почв. Легкие, особенно песчаные и супесчаные,

почвы для пшеницы малоплодородны. Снижается плодородие и на

тяжелых бесструктурных почвах. Недостаточно благоприятны для

пшеницы различные типы слитоземов – слитые черноземы, смоль-

ницы, тырсы, регуры и др. На этих почвах озимые сорта пшениц

склонны к вымоканию.

У нас основные посевы пшеницы сосредоточены на черноземах.

Однако пшеница крайне отрицательно реагирует на деградацию

этих почв. В условиях неорошаемого земледелия это связано с де-

гумификацией почв, развитием водной и ветровой эрозии, иссу-

шением ландшафтов, ухудшением структурного состояния. В по-

следние годы средние урожаи не достигают 30 ц/га, а во многих

колхозах и совхозах держатся на уровне 15–18 ц/га. Этого можно

избежать, как показывает многолетний опыт научных учреждений

и передовых хозяйств, при высокой культуре земледелия. На чер-

ноземах обязательно необходимы противоэрозионная организация

территории, чистые пары, создание сети полезащитных лесных по-

лос, посевы люцерны в правильных севооборотах, периодическая

плоскорезная обработка, регулярное внесение органических и ми-

неральных удобрений.

Негативное влияние на урожайность пшеницы оказывает де-

градация черноземов в условиях орошения, которая связана с

подъемом грунтовых вод, осолонцеванием и ощелачиванием почв,

интенсивной дегумификацией, развитием слитизации, ухудшени-

ем агрофизических свойств. В связи с этим во многих случаях

245

эффективность орошения черноземов на пшенице оказалась ниже

ожидаемой. Только строгое соблюдение комплекса мероприятий

позволит возродить урожайную силу черноземов для пшеницы и

других культур: отличное качество поливных вод, орошение ма-

лыми дополнительными к естественному увлажнению нормами,

закрытая ирригационная сеть без потерь воды на фильтрацию,

глубокий дренаж, поддерживающий уровень грунтовых вод на

глубине 3–4 м, обязательное травосеяние, внесение органических

и минеральных удобрений, периодическое глубокое рыхление и др.

(Ковда, Николаева).

Богатые рыхлые почвы способствуют развитию мощной кор-

невой системы. Хотя мочковатая корневая система пшеницы рас-

полагается в основном в пахотном слое, однако отдельные корни

проникают на большую глубину, до 2 м и более. Корни пшени-

цы используют трещины материнской породы, червороины, ходы

корней предшествующих культур. Глубокое проникновение корней

обеспечивает лучшее водоснабжение растений. В полевых опытах

(Singh et al.) изучали влияние глубины почвенного слоя (1,0, 1,5 и

2,0 м) и запасов доступной влаги (150 и 225 мм) на урожай пшени-

цы в богарных условиях. Различная глубина профиля обеспечива-

лась экранированием полиэтиленовой пленкой. Урожай возрастал

с увеличением мощности и запасов влаги.

В пахотном горизонте располагается основная масса корней.

В слое глубже пахотного горизонта развивается около 25–30 %

всей корневой массы, а в слое 0–60 см сосредоточивается 95 % кор-

ней озимой пшеницы (Сафонов). Из пахотного слоя на протяжении

вегетации пшеница поглощает 80–85 % элементов минерального

питания, а из нижних слоев – 15–20 %. Более 95 % минеральных

веществ потребляется из слоя 0–60 см (Шаталов, Сафонов).

Пшеницы, приспособившись к развитию в условиях степей и

прерий, переносят значительные вариации увлажнения, от умерен-

ной засухи до затопления при условии кратковременного действия

этих факторов. Наилучшие же условия увлажнения определяются

60–70 % от полевой влагоемкости.

Пшеницы, особенно мягкие, обладают большой экологической

пластичностью. Их культивируют на слабокислых подзолистых, дер-

ново-подзолистых, серых, бурых лесных и на щелочных солонцеватых

почвах, карбонатных сероземах, черноземах, на светло-каштановых

почвах. Пшеницы не выносят кислых почв, которые при возделы-

вании всегда известкуются. По данным Н. С. Авдонина, содержание

белка в растениях нечерноземной зоны значительно ниже, чем в чер-

246

ноземной. Это обусловлено отрицательными свойствами дерново-под-

золистых почв. К этим свойствам относятся: недостаток питательных

веществ в почве, и прежде всего азота, кислая реакция среды, на-

личие подвижных форм алюминия и избыток марганца, недостаток

молибдена, небольшая нитрификационная способность и ослабление

деятельности полезных микроорганизмов. Повышенная кислотность

почв приводит к ухудшению качества зерна пшеницы. Снижается

синтез крахмала, увеличивается содержание водно-растворимых са-

харов. Кислая реакция способствует увеличению небелковых форм в

водно-растворимой фракции белка (Дурынина).

Большая экологическая приспособляемость наблюдается в ще-

лочном интервале реакции среды. Например, высокие урожаи ози-

мой пшеницы получают на Кубани, на карбонатных черноземах

при рН в корнеобитаемом слое от 8,0 до 8,6. Нейтральная реакция

среды и слабая щелочность способствуют повышению качества зер-

на, увеличению его белковости.

Пшеница относятся к среднесолеустойчивой культуре. По

исследованиям Н. П. Синицкой, озимая пшеница Безостая-1 на

Краснознаменском орошаемом массиве (Херсонская область) ха-

рактеризовалась следующими показателями порога токсичности

солей и их ионов, снижающих урожай на 25 %: содово-хлорид-

ное засоление – сумма – 0,11 %, НСО

– 0,05 %, С1

– 0,01 %;

хлоридно-сульфатное засоление – сумма – 0,17 %, С1

– 0,02 %,

– 0,08 %. При высокой обеспеченности элементами питания

солеустойчивость возрастает: сумма – 0,40 %, НСО

– 0,05 %, С1

–

0,07, SO

– 0,14 %. Содержание НСО

– 0,05 % на всех почвах и

фонах снижало урожай на 25 %.

Таким образом, для пшеницы при ее очень широким видовом и

сортовом многообразии оптимальность почвенных условий опреде-

ляется следующими факторами:

1. Идеальная естественная почвенная среда – черноземный

профиль в полноразвитой выраженности, что отвечает черно-

земам типичным и обыкновенным при среднегодовой сумме

осадков 500–600 мм.

2. Высокий уровень обеспеченности почв соединениями азота,

фосфора и калия. При нарушении или недостатке сбалан-

сированного питания значительно ухудшается качественный

состав зерна, переход его в разряд фуражного. Обеспеченность

почв гумусом в его многофакторном экологическом воздейст-

вии соответствует черноземному характеру почвенного про-

филя при значительных варьированиях.

247

3. По требованиям к гранулометрическому составу пшеница

тяготеет к почвам тяжелосуглинистым, среднесуглинистым

и глинистым, однако при непременном условии их хорошей

структурной агрегированности зернисто-мелкокомковатого

состава. Это относится как пахотно-дерновому горизонту,

так и к зоне массового распространения корней до глубины

60–70 см. Гранулометрический состав и хорошая острукту-

ренность для пшеницы, понятия неразрывные, что прояв-

ляются прежде всего в плотности корниобитаемой толщи,

оптимальность которой в слое 0–20 см должна быть < 1,25, а

в слое 20–60 см в пределах 1,25–1,45 г/см

4. Высокий уровень минерального питания, высокая обес-

печенность зольными элементами, включая соединения

кремнезема. Однако высокая, даже незначительная из-

быточность солевого содержания почвенных растворов до

уровня градации слабого засоления – явление негативное.

Оптимум минерального питания обеспечивается при ней-

тральной и слабощелочной реакции почвенных растворов, в

почвах выщелоченных от CaCO

, но содержащих карбонаты

в нижних горизонтах. Слабая карбонатность (слабое вски-

пание от 10 % HCl) как пахотного горизонта, так и всей

корнеобитаемой толщи не снижает продуктивные качест-

ва земель. Богатейшие почвы Западного и Центрального

Предкавказья в большинстве своем представлены карбонат-

ными родами подтипов обыкновенного и южного чернозе-

мов. Подчеркнем еще раз: для пшениц необходим высокий

уровень содержания в почвах минеральных веществ, но без

всяких признаков засоления, регистрируемого анализами

водной вытяжки.

5. Всякая солонцеватость, нарушающая черноземную ста-

бильность почвенной системы, сказывается неблагополучно

на экологической ситуации для пшеницы как в плане на-

рушения агрофизического состояния почвенной массы, по-

вышения щелочности, так и избыточного поглощения иона.

Однако обменный Na

в количестве менее 3 % от ЕКО – яв-

ление положительное.

Озимая пшеница предъявляет повышенные требования к пред-

шественникам. Ее возделывают на большой территории с различ-

ными почвенно-климатическими условиями. Основное условие на-

дежной ее перезимовки и получения высокого урожая – дружные

и сильные всходы.

248

В зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения лучшим пред-

шественником будут черные пары. В этой зоне они обеспечивают на-

копление и сохранение влаги, борьбу с сорняками, увеличивают со-

держание нитратов и других питательных веществ в почве. Черные

пары не только способствуют повышению урожая пшеницы, но и по-

зволяют получать при посеве соответствующих сортов высококачест-

венное зерно, отвечающее стандартам на сильные пшеницы.

Одна из основных причин снижения урожайности озимой пше-

ницы по непаровым предшественникам – крайне низкие запасы

влаги в почве. Кроме того, сухая осень часто приводит к запаз-

дыванию с посевом. Не окрепшие с осени всходы пшеницы плохо

закаливаются и погибают.

В острозасушливых областях Юго-востока и в степных районах

Юга большое значение имеют кулисные пары. Высевать высоко-

стебельные растения по пару лучше летом, так как они иссушают

почву меньше, чем кулисы весеннего посева.

В центральных, юго-восточных и южных районах степной зоны

Украины, в южной части Молдавии, степной зоне Северного Кавказа,

в средней и юго-восточной частях Центрально-Черноземной зоны,

а также в Поволжье для получения гарантированного урожая ози-

мой пшеницы ее посевы следует размещать в основном по чистому,

прежде всего по черному пару. Из других предшественников в этих

районах можно использовать кукурузу на силос, зерновые бобовые

культуры и однолетние травы (кроме сорго и суданской травы), а

также озимые, высеваемые по черному пару. Опытами установле-

но, что колосовые хлеба, в том числе и озимую пшеницу, нецеле-

сообразно высевать на одном и том же поле более двух лет подряд

из-за большого накопления вредителей, в частности жужелицы.

По данным Краснодарского НИИСХ, при посеве озимой пшеницы

два года подряд на одном и том же поле содержание клейковины в

зерне уменьшается, понижается его стекловидность. Однако внесе-

нием удобрений можно заметно улучшить качество зерна.

В зоне достаточного увлажнения большое значение имеют заня-

тые пары, которые позволяют получать дополнительную продук-

цию и при хорошей подготовке поля под посев озимых, внесении

удобрений и своевременном посеве вырастить высокий урожай

зерна. Данные научных учреждений и передовых хозяйств под-

тверждают экономическую эффективность занятых паров в этой

зоне, но при условии соблюдения всего агротехнического комплек-

са. Занятые пары надо вводить, учитывая реальные возможности

хозяйств и не в ущерб урожаю зерновых и последующих культур.

249

В Полесье Украины, Белоруссии, Прибалтике, в северо-запад-

ных и центральных районах Нечерноземной зоны озимую пшени-

цу высевают после многолетних трав, вико-овсяной смеси, люпина

на зеленый корм и силос, раннего картофеля, гороха. Эти предше-

ственники дают возможность своевременно подготовить почву под

озимые и получить хорошие результаты.

В лесостепных районах Украины, Молдавии, Северного Кавказа,

Центрально-Черноземной зоны озимая пшеница хорошо удается по

парам, занятым клевером, эспарцетом, вико-овсяной смесью, го-

рохом, ранним картофелем. В более засушливых частях лесостепи

на семенные цели посевы пшеницы целесообразно размещать по

черному пару.

В льноводческих районах озимая пшеница может давать хоро-

шие урожаи после льна, при условии ранней его уборки. В право-

бережье Украины хорошими предшественниками озимой пшеницы

считаются свекловичные высадки, а также озимый рапс.

На песчаных и супесчаных почвах Белоруссии, Украины и в

центральных районах Нечерноземной зоны большое значение име-

ют сидеральные пары. Занимают их обычно люпином, который за-

пахивают в фазе сизых бобов.

Яровая пшеница, особенно твердая и сильная мягкая, лучше всего

удается на землях с мелкокомковатой структурой, богатых питатель-

ными веществами, достаточно увлажненных и чистых от сорняков.

В Западной Сибири, на Урале, в Зауралье и Северном

Казахстане яровую пшеницу высевают по пласту и обороту пла-

ста многолетних трав, после кукурузы, подсолнечника, картофе-

ля, зерновых бобовых. В степных засушливых районах лучшим

местом для размещения яровой пшеницы считаются чистые пары,

на которых почва хорошо очищается от сорняков и больше нака-

пливается влаги.

На Северном Кавказе, в Центрально-Черноземной зоне и на юге

Украины яровая пшеница хорошо удается после озимых, пропашных

(кукуруза, подсолнечник, картофель) и зерновых бобовых культур.

Ценность зерновых бобовых культур как предшественников

заключается и в том, что после них яровая пшеница слабее пора-

жается фуза-риозом. В южных и юго-восточных районах она хо-

рошо удается после бахчевых культур (арбуз, дыня), высеваемых

по залежи.

В Нечерноземной зоне яровую пшеницу высевают после карто-

феля, под который вносили навоз, после льна-долгунца и озимых

культур.

250

Ячмень. По мнению исследователей, ячмень лишь немногим ус-

тупает пшенице по давности введения в культуру. Это важнейшее

продовольственное, кормовое и пивоваренного использования рас-

тение возделывается на всех континентах и занимает в мировом

земледелии около 80 млн га.

У ячменя различают двурядные и шестирядные формы.

Наиболее древними считаются двурядные. Однако в посевах боль-

шинства стран преобладают многорядные формы, как более уро-

жайные. Ячмень – культура преимущественно пленчатая, голозер

ные формы встречаются в производстве редко (главным образом,

в Юго-Западной Азии). Он всех других хлебных растений ячмень

существенно отличается своей скороспелостью, что позволяет вы-

ращивать его даже за Полярным кругом.

Происхождение ячменя, по Н. И. Вавилову, связано с района

ми Передней Азии, включая Малую Азию, Сирию, Палестину,

Северный Афганистан, Среднюю Азию. Это сухие и полусухие

субтропические кустарниковые и лесокустарниковые степи с ко-

ричневыми и серо-коричневыми почвами, для которых характерно

относительно высокое гумусовое состояние, нейтральная и слабо-

щелочная реакция среды, богатство зольными элементами и не-

сколько повышенное содержание легкорастворимых солей, умерен-

ная сухость почвенного профиля. Эти экологические особенности

унаследовало все мировое разнообразие ячменей. Можно говорить,

учитывая широкое распространение ячменя на земном шаре, о

большой приспособляемости его к различным почвенным услови-

ям. Но в каждой природной зоне ячмень удается на почвах, кото-

рые по свойствам близки к почвам его родины.

В лесных зонах южной части бореального пояса и в субборе-

альном для ячменя лучшими оказываются суглинистые дерно-под-

золистые, серые и бурые лесные почвы, которые окультурены до

слабокислой и нейтральной реакции среды (рН 6,0–6,8) и обогаще-

ны органическим веществом. Тяжелые почвы, избыточно переув-

лажненные, с плохими физическими свойствами не подходят для

культуры ячменя. Он хуже приспосабливается к переувлажнению,

чем пшеница и овес. На мелиорированных заболоченных почвах

оптимальный уровень грунтовых вод расположен на глубине 1 м

при хорошей дренированности корнеобитаемого слоя. Как прави-

ло, песчаные почвы малоподходящи для ячменя.

По отзывчивости на плодородие почвы ячмень стоит ближе к

пшенице, чем к овсу. Прекрасными почвами для него являются

наши черноземы всех подтипов и темно-каштановые почвы. Как