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

Подождите немного. Документ загружается.

251

и для пшеницы, лучший гранулометрический состав – тяжело-

суглинистый и легкоглинистый для оструктуренных несолонце-

ватых почв на лессовых материнских породах. На степных суг-

линистых особенно песчаных почвах плодородие ячменя падает.

Ячмень развивает мощную мочковатую и глубоко идущую кор-

невую систему, что определяет его относительную засухоустой-

чивость, но в то же время чувствительность к переувлажнению

и неудовлетворительным физическим свойствам. Например, раз-

личные типы слитых почв отличаются невысоким плодородием

для ячменя.

Среди хлебов 1-й группы ячмень считается одним из наибо-

лее засухоустойчивых. Как культура умеренно сухих условий, он

мирится со слабой засоленностью и солонцеватостыо. Из всех зер-

новых культур ячмень отличается большей солеустойчивостью, а

среди ячменей – самый устойчивый к засолению – шестирядный.

Интересный опыт проведен Ю. М. Ивановым и Г. В. Удовенко. На

уровне среднего засоления от NaCl и Na

продуктивность рас-

тений располагалась в следующем нисходящем порядке: ячмень,

пшеница, овес, сорго, просо, кукуруза, нут, чина, люпин, конские

бобы, чечевица, фасоль, вика, горох, соя.

В субтропическом поясе ячмень прекрасно растет на корич-

невых и серо-коричневых почвах, на сероземах – при ороше

нии. Неблагоприятны для ячменя желтоземы и красноземы.

Ячмень – культура высоких гор с лугово-черноземовидными и

лугово-степными почвами. Большие площади занимает ячмень в

тропическом поясе при орошении на различных типах пустынных

и полупустынных почв. Используются для ячменя красно-бурые

почвы сухих и опустыненных саванн, а также красно-коричневые

почвы сухих кустарниковых саванн. Однако в тропиках ячмень

тяготеет к высокогорным районам и плоскогорьям.

Таким образом, ячмень, являясь мочковатым травянистым рас-

тением, близок по почвенной экологии к пшеницам. Это высокий

уровень обеспеченности азотом, фосфором и калием, а также всеми

зольными элементами без преференции какого-либо из них, ней-

тральная реакция среды, хорошие физические характеристики при

среднем и тяжелом гранулометрическом составе. Отличительная

черта – несколько более высокая устойчивость к засоленнию и со-

лонцеватости, но не преходящая уровня слабозасоленных и сла-

босолонцеватых почв. Отмечается также некоторая засухоустой-

чивость. Правда, реализация этого свойства весьма сомнительно,

разве что при выборе, на каком склоне сеять пшеницу и ячмень в

252

условиях степей. Для пшеницы, конечно, более приемлемы север-

ные, а для ячменя – южные склоны.

Озимый ячмень можно высевать после различных предшествен-

ников. Лучшее место в севообороте для него – чистые пары. Однако

в производственных условиях его чаще высевают после кукурузы,

подсолнечника и зерновых бобовых культур. Хорошие урожаи ози-

мого ячменя получают при посеве после озимой пшеницы. В хлоп-

ководческих районах его часто высевают после хлопчатника.

Лучший предшественник для ярового ячменя – пропашные

культуры (кукуруза, картофель, сахарная свекла), под которые

обычно вносят удобрения. Хорошими предшественниками являют-

ся также озимые, идущие по удобренному чистому пару. Можно

высевать его и после яровой пшеницы, если она размешалась по

пласту многолетних трав или по чистому пару, например в Сибири,

Казахстане.

Яровой ячмень, посеянный после пропашных культур, особен-

но пригоден для пивоварения; в этом случае он дает не только

высокий урожай, но и зерно хорошего качества, с высоким содер-

жанием крахмала.

Для продовольственных целей или на корм скоту ячмень мож-

но высевать после зерновых бобовых культур, накапливающих в

почве много азота. В свекловичных районах хороший предшест-

венник для него – сахарная свекла.

Ячмень, будучи скороспелой культурой, сам служит хорошим

предшественником для яровых, а в некоторых районах и для ози-

мых культур. Благодаря ранним срокам уборки ячмень более це-

нен как покровная культура, чем другие яровые зерновые хлеба.

Рожь. Как культурное растение рожь появилась намного позже

пшеницы и ячменя – уже в бронзовом веке. Рожь посевная – един-

ственный возделываемый вид. Мировая площадь этого хлебного

злака около 20 млн га. Большая часть посевов сосредоточена в

Евразии. Здесь находится и ее первичный очаг.

Культурная рожь произошла из сорно-полевой вследствие кон-

куренции между сорно-полевой рожью и пшеницей при совме-

стном произрастании их в жестких условиях горного режима.

Выдвинутая не столько искусственным, сколько естественным

образом, рожь служит примером происхождения культурного

растения из сорняка-сателлита (Жуковский). Этим и объясня-

ются очень важные для земледельца экологические особенности

ржи – ее нетребовательность к почвам и самая высокая среди

хлебных злаков морозостойкость. Древний земледелец заметил

253

эти ценные качества сорняка и умело воспользовался результатом

естественного отбора.

В сельскохозяйственной практике известны две биологиче-

ские группы ржи – яровая и озимая. В посевах преобладает ози-

мая форма. Культура ржи отличается большой экологической

приспособленностью к почвенным условиям. Конечно, лучшие

посевы для ржи – глубокие рыхлые оструктуренные черноземы

различных подтипов. Рожь, однако, можно возделывать как на

кислых почвах, так и на щелочных. Она переносит высокую сте-

пень кислотности, достаточно нечувствительна к щелочности и

некоторой засоленности и солонцеватости. Значения рН колеб-

лются в широких пределах – от 5,0 до 8,6. Рожь менее тре-

бовательна, чем другие злаки, к питательным элементам, дает

хорошие результаты на малоплодородных почвах склонов, со-

лонцеватых землях.

Рожь хорошо приспосабливается к почвам различного грану-

лометрического состава, от песчаных до глинистых. На песчаных

почвах она более доходна, чем остальные злаки, и при необхо-

димости выбора на песчаных почвах ржи отдается предпочте-

ние. Приспосабливается рожь к различной влажности. Ее посе-

вы можно встретить и на подзолистых почвах, и на осушенных

торфяно-болотных, и в богаре на бурых полупустынных почвах.

Особенность ржи, обеспечивающая ее приспособляемость к не-

благоприятным условиям – быстрый рост мочковатой корневой

системы.

Рожь лучше других растений использует труднодоступные пи-

тательные вещества почвы, в том числе и малорастворимые фосфа-

ты. Поэтому на почвах наиболее благоприятных следует избегать

посевов ржи, которая не даст высоких урожаев, приближающихся

к урожаям пшеницы.

Таким образом, рожь выделяется своей более широкой экологи-

ческой приспособленностью к почвенным условиям, может возде-

лываться на землях, которые не столь оптимальны для пшеницы.

Озимая рожь менее требовательна к предшественникам, чем

озимая пшеница. В увлажненных районах Нечерноземной зоны

озимую рожь размещают по занятым парам – вико-овсяному, кар-

тофельному и др.

На песчаных и супесчаных почвах увлажненных западных

районов Нечерноземной зоны (Смоленская, Брянская области,

Белоруссия) озимую рожь с успехом возделывают по парам, заня-

тым люпином на зеленое удобрение.

254

Лучшими предшественниками для озимой ржи в очень засуш-

ливых восточных и юго-восточных районах являются чистые (чер-

ные и ранние) пары. По этим же парам высевают озимую рожь на

севере и северо-востоке европейской части страны, так как здесь

парозанимающие культуры не успевают накопить достаточную

массу до начала посева озимых.

Хорошую урожайность зерна дает озимая рожь даже при возде-

лывании ее на одном и том же поле два года подряд.

Озимая рожь – хороший предшественник для других куль-

тур – кукурузы, картофеля, сахарной свеклы, кормовых корнепло-

дов, яровых зерновых.

Показатели оптимума и минимума даны в табл. 7.1.

Таблица 7.1

показателиоптимума,экономическидопустимогоминимумаимаксимума

почвенныххарактеристикдляхлебов1-йгруппы

Почвенные характеристики Минимум Оптимум Максимум

Пшеница

Содержание гумуса, %

2–4 4–8 Не имеет значения

pH водной суспензии 5,0–6,5 6,5–8,2 8,2–8,7

Плотность, г/см

1,0–1,25 1,25–1,40 1,40–1,55

Содержание физической глины

(<0,01 мм), %

20–45 45–60 60–75

Обменный Na, % от ЕКО

Не имеет значения 3–5 5–15

Плотный остаток при хлоридно-

сульфатном засолении, %

Не имеет значения < 0,2 0,2–0,6

Содержание, CaCO

, % Не имеет значения < 5 6–20

Ячмень

Содержание гумуса, %

2–4 4–8 Не имеет значения

pH водной суспензии 6,0–6,5 6,5–8,5 8,5–8,8

Плотность, г/см

1,0–1,25 1,25–1,40 1,40–1,55

Содержание физической глины

(<0,01 мм), %

20–45 45–60 60–70

Обменный Na, % от ЕКО Не имеет значения 3–10 10–15

Плотный остаток при хлоридно-

сульфатном засолении, %

Не имеет значения до 0,4 0,4–0,6

Содержание CaCO

, % Не имеет значения < 5 6–20

Рожь

Содержание гумуса, % <2 2–6 Не имеет значения

pH водной суспензии 4,5–5,05 5,0–8,5 8,5–8,7

Плотность, г/см

1,0–1,25 1,25–1,45 1,45–1,55

Содержание физической глины

(<0,01 мм), %

10–25 25–65 65–75

255

Почвенные характеристики Минимум Оптимум Максимум

Обменный Na, % от ЕКО

Не имеет значения < 3 3–5

Плотный остаток при хлоридно-сульфат-

ном засолении, %

Не имеет значения < 0,2 0,2–0,6

Содержание CaCO

, % Не имеет значения < 5 5–20

Овес

Содержание гумуса, %

<2 2–6 Не имеет значения

pH водной суспензии 4,0–5,0 5,0–8,2 8,2–8,7

Плотность, г/см

1,0–1,25 1,25–1,45 1,45–1,60

Содержание физической глины

(<0,01 мм), %

10–20 20-60 65–75

Обменный Na, % от ЕКО

Не имеет значения < 3 3–5

Плотный остаток при хлоридно-сульфат-

ном засолении, %

Не имеет значения < 0,2 0,2–0,6

Содержание CaCO

, % Не имеет значения < 5 5–20

Овес. Происхождение овса связывают с Переднеазиатским гене-

тическим центром. Появился он в эпоху металлов. Исследователи

этого рода считают, что посевной овес произошел от дикого овса,

обильно засорявшего посевы полбяной (пленчатой) пшеницы. В

чистую культуру овес выдвинулся естественным отбором по мере

продвижения полбы на север. Под действием естественного отбо-

ра овес приобрел широкую экологическую пластичность, исполь-

зованную человеком.

Овес посевной – основной культурный вид овса на земном

шаре. В его посевах (в мире более 30 млн га) явно преоблада-

ют пленчатые формы. Голозерные овсы (более требовательные к

условиям произрастания) встречаются преимущественно в Юго-

Западной Азии.

Овес приспосабливается к широкой гамме почв различных

природных зон. Однако корни овса проникают в почву на мень-

шую глубину, чем корни других хлебов. В связи с этим он нуж-

дается в хорошей увлажненности почв и даже не боится переув-

лажнения во второй период вегетации. Овес меньше чувствителен

к кислотности, чем пшеница и ячмень, у него ниже потребность

в питательных элементах. Поэтому овес является культурой

главным образом влажных условий бореального и суббореально-

го пояса. Это подзолистые и дерново-подзолистые почвы, серые

и бурые лесные почвы, осушенные почвы-торфяники, торфяно-

глеевые и перегнойно-глеевые. Сильно кислые почвы с рН менее

5,0 (5,2) угнетают овес и нуждаются в известковании.

Окончание табл. 7.1

256

Овес лучше всего развивается на суглинистых и легкосугли-

нистых почвах. Он более устойчив на легких почвах, чем на тя-

желых. Глинистые плохо дренированные почвы подходят мень-

ше, потому что посевы склонны к полеганию и менее устойчивы

к вредителям. То же самое относится и к песчаным почвам, из-за

предрасположенности их к недостатку калия и быстрому пере-

сыханию.

В степных районах овес дает хорошие урожаи на чернозе-

мах, особенно на оподзоленных, выщелоченных и типичных. В

более сухих условиях на южных черноземах и каштановых поч-

вах главным ограничивающим фактором становится недостаток

влаги из-за неспособности овса использовать воду глубоких слоев

почвы. Слабощелочные условия здесь не являются препятстви-

ем, и при оптимизации водного режима овес может давать хоро-

шие урожаи. Овес чувствителен к солонцеватости и засоленности

почв.

Овес лучше размещать после пропашных или зерновых бобо-

вых культур. Он требует много азота, поэтому хорошим предше-

ственником для него служат бобовые растения, особенно горох.

Высевая овес после гороха, получают прибавку урожайности не

менее 2–3 ц с 1 га. Высокие урожаи овес дает при размещении его

после озимых культур, посеянных по удобренным парам. Очень

ценные предшественники для овса в Нечерноземной зоне – карто-

фель и лен-долгунец. Его не рекомендуется высевать после свек-

лы, так как это ведет к распространению общего для этих куль-

тур вредителя – нематоды. Овес плохо удается при возделывании

его два года подряд на одном и том же поле. В связи с малой чув-

ствительностью его к кислотности почвы в Нечерноземной зоне

обычно с его посевов начинают освоение болотных почв.

7.2.хлеба2-йгруппы(просовидные):

кукуруза,просо,сорго,рис,гречиха

Кукуруза. В современном мировом земледелии кукуруза по

праву занимает одно из основных мест. Являясь растением уни-

версального использования, наибольшее значение она приобрела

в решении кормовой проблемы. Возделывается на всех континен-

тах. Мировая площадь зерновой кукурузы находится в пределах

120 млн га, на значительных площадях ее возделывают как си-

лосную культуру.

257

Кукуруза – аборигенное растение тропической и субтропиче-

ской зон Америки. Происхождение сильно сказывается на ее при-

роде. Это теплолюбивое и светолюбивое растение. Отличительная

особенность кукурузы – мощная мочковатая многоярусная кор

невая система, основу которой составляют узловые корни, распо-

лагающиеся ярусами. Они способны проникать на глубину 2–4 м

и распространяться в стороны до 1,5 м. На корнях обнаружены

воздушные полости, которые свидетельствуют, с одной стороны,

о повышенной чувствительности корней к наличию кислорода,

а с другой – видимо, помогают кукурузе приспосабливаться к

тяжелым заплывающим почвам. У кукурузы выявляют восемь

подвидов, семь из которых имеют производственное значение.

Наибольшее распространение в нашей стране получили зубовид-

ный и кремнистый подвиды.

Главная, экологическая особенность кукурузы – высокая тре-

бовательность к влажности почвы в течение всего периода веге-

тации. Ее урожайность во многом определяется не самими свой-

ствами почв, а уровнем увлажнения, что говорит о специфике

экологических особенностей этой культуры. Высокие урожаи ку-

курузы получают на весьма разнообразных по свойствам почвах:

черноземы выщелоченные, черноземы слитые, лугово-черно-зем-

ные, луговые почвы. Но всех их объединяет одно свойство – дос

таточный уровень увлажнения в период вегетации. На сухих кар-

бонатных черноземах сборы зерна кукурузы резко снижаются.

Отсутствие четкой коррелятивной связи между природными ка-

чествами почв и величиной урожая отмечено Ф. Я. Гаврилюком.

В условиях достаточного увлажнения кукуруза прекрасно ми-

рится с повышенной плотностью почв. В Краснодарском крае на

глинистых слитых почвах получают высокие урожаи кукурузы,

не меньше, чем на выщелоченных и типичных черноземах, отли-

чающихся рыхлостью и хорошей оструктуренностью. Величина

объемного веса корнеобитаемой толщи порядка 1,45–1,55 г/см

не оказывает на почвах Кубани заметного угнетающего воздей-

ствия, хотя по очень многим данным оптимумом для кукурузы

являются величины 1,1–1,3 г/см

. В Индии на легкосуглинистой

почве изучалось последовательное уплотнение от 1,33 до 1,70 на

интенсивность роста кукурузы. Происходило снижение роста, но

особенно интенсивно с плотности 1,57 г/см

(Gupta). Повышение

плотности влияет на поступление в растение кукурузы элементов

питания – оно нарушается. Больше поглощается N и Р и снижа-

ется содержание в растениях К, Na, Са и Мg.

258

Кукуруза требовательна к богатству почвы органическим ве-

ществом и элементами питания. В связи с этим в главных рай-

онах возделывания лучшими для нее являются глубокогумусные

почвы тяжелого механического состава. Это черноземы, кашта-

новые почвы при орошении, луговые, лугово-черноземные почвы

различных местообитаний, коричневые почвы. За рубежом пре-

восходные условия для возделывания кукурузы представляют

бруниземы, руброземы, субтропические черноземы и различные

типы черных слитых почв. В США основные районы возделыва-

ния кукурузы приурочены к богатым, глубокогумусным и влаж-

ным бруниземам прерий, где количество выпадающих осадков

превышает 600 мм. Плодородие легких почв для кукурузы за-

висит от их гумусности. Опыты во Франции показали (Suste),

что при количестве гумуса менее 3 % выращивание кукурузы

обречено на неудачу, от 3 до 4 % – будут получены урожаи ниже

среднего и только при количестве гумуса более 5 % можно ожи-

дать положительный хозяйственный эффект.

Хотя кукуруза и теплолюбива, ареал ее возделывания на силос

проникает в умеренный пояс. В холодных условиях для кукурузы

более подходящи теплые легкие почвы, раньше прогревающиеся.

А на тяжелых суглинках и глинистых почвах бореального пояса

она отстает в росте и дает пониженные урожаи зеленой массы.

Большинство зерновых просовидных культур отрицательно

реагируют на содержание в почвах каменистых включений. Для

кукурузы же содержание гравия только более 20 % оказывает

неблагоприятное воздействие на рост корней. Меньшее же коли-

чество скелета оказывает благоприятное влияние, развитие кор-

ней улучшается (Babalola).

Родиной кукурузы являются районы Центральной и Южной

Америки, где распространены различные типы ферраллитных

почв, кислые и нейтральные, а также известковые варианты даже

со щелочной реакцией среды. В связи с этим кукуруза отлича-

ется широким диапазоном оптимальных условий реакции среды

от 6,0 до 8,5. Однако есть данные, указывающие на возможность

успешного использования и более кислых почв (Somonte). На

красных ферраллитных почвах максимальный урожай кукурузы

получен при их известковании до рН 5,3. Дальнейшее увеличе-

ние рН не всегда повышает урожай. Следовательно, рН 5,3, мож-

но считать кислотным пределом для оптимума. При величине

рН 5,3 количество обменного алюминия изменялось от 0,01 до

0,3 мг.-экв на 100 г почвы.

259

В щелочном интервале рН, особенно на карбонатных почвах,

на обилие фосфатов в почве кукуруза реагирует отрицательно –

резким снижением продуктивности, так как возникает острая

цинковая недостаточность.

Кукуруза не выносит солонцеватых почв и неустойчива к за-

солению. В полевых севооборотах кукурузу размещают после

озимых колосовых, зерновых бобовых, а также после картофе-

ля, сахарной свеклы, бахчевых и других пропашных культур, в

пару – при уборке ее на силос. В районах недостаточного увлаж-

нения не рекомендуется высевать эту культуру после подсолнеч-

ника и сахарной свеклы, сильно иссушающих почву на значи-

тельную глубину. Подсолнечник также сильно засоряет посевы

падалицей, а при размещении кукурузы после свеклы ухудша-

ются условия питания – понижается усвояемость фосфатов.

По данным Донского НИИСХ, в Ростовской области лучшие

предшественники кукурузы – зерновые бобовые и озимая пше-

ница, почву после которых обрабатывают по системе полупара.

В южных районах кукурузу можно возделывать пожнивно и

получать два урожая в год, убирая ее в молочно-восковой спе-

лости. Распространены поукосные посевы кукурузы после кор-

мовых культур, выращиваемых на зеленый корм и силос. Сама

кукуруза, особенно возделываемая на силос, служит хорошим

предшественником для многих культур, в том числе для озимой

пшеницы и всех яровых зерновых.

В случае необходимости значительного насыщения севообо-

ротов кукурузой ее можно выращивать несколько лет подряд на

одном и том же поле. Высокие урожаи в этом случае получают

при строгом соблюдении системы удобрения и всего агротехни-

ческого комплекса. Урожай уменьшается, если вносят мало удоб-

рений и ведут недостаточную борьбу с вредителями, болезнями

и сорняками.

Во многих районах страны целесообразно ввести кукурузо-лю-

церновые севообороты, где каждые 4–5 лет чередуются кукуруза

и люцерна, которые дают 7–10 тыс. кормовых единиц с 1 га.

В Нечерноземной зоне выращивают кукурузу в выводных по-

лях севооборотов, на так называемых постоянных участках, по-

лучая стабильные по годам урожаи зеленой массы Возделывание

кукурузы в выводных полях целесообразно прежде всего в хо-

зяйствах, где плодородных земель мало, поля севооборотов зна-

чительно отличаются по плодородию, удалены от ферм. Особенно

это имеет значение для районов с бедными почвами, где кукуру-

260

зу целесообразно размещать в поймах рек и на других плодород-

ных участках.

Способность этой культуры выдерживать монокультуру объ-

ясняется большой массой органических остатков, ежегодно ос-

тающихся в поле, небольшим накоплением в почве инфекции

пузырчатой головни, резким снижением засоренности повторных

посевов благодаря междурядным обработкам, использованию

гербицидов. Хорошие результаты в Нечерноземной зоне дает так-

же включение кукурузы в кормовые севообороты с короткой ро-

тацией при чередовании с картофелем, корнеплодами, овощными

культурами.

На основании большого экспериментального материала, опы-

та передовых хозяйств, лучшими предшественниками кукурузы

в различных почвенно-климатических зонах страны определены

следующие: на Северном Кавказе, Украине и в Молдавии – ози

мые хлеба, зерновые бобовые и бахчевые культуры, корнеклубне-

плоды (в районах достаточного увлажнения); в Закавказье – зер-

новые бобовые и колосовые культуры; в Центрально-Черноземной

зоне – зерновые бобовые культуры, озимые хлеба, картофель,

сахарная свекла (в районах достаточного увлажнения); на Юго-

Востоке страны – зерновые бобовые и овоще-бахчевые культуры,

озимью и яровые хлеба; в республиках Средней Азии и южных

областях Казахстана – зерновые бобовые и колосовые культуры,

а также хлопчатник; в Нечерноземной зоне, где кукуруза воз-

делывается только на силос, – озимые, картофель, корнеплоды

и другие культуры, под которые вносят достаточное количество

удобрений, пласт и оборот пласта многолетних трав; в этой зоне

используют также постоянные участки, специально выделенные

для возделывания кукурузы.

Просо. В мире культурных растений просо считают одним

из самых древних возделываемых растений Евразии. Центром

первичного формирования проса были районы Восточной и

Центральной Азии, в частности Китая и Монголии, для которых

просо, видимо, самая древняя пищевая злаковая культура.

Просо – один из наиболее полиморфных родов семейства зла-

ковых в нем насчитывают около 500 видов. Среди них просо

обыкновенное имеет самое широкое распространение в миро-

вом земледелии (примерно 25 млн га). В сельскохозяйственной

практике хорошо известны также и его ближайшие родствен-

ники – могар и чумиза, являющиеся подвидами итальянского

проса. Районы происхождения проса отличаются известной за-