Будова орного шару, родючість грунту та її показники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство аграрної політфики та продовольства України

Полтавська державна аграрна академія

Реферат

на тему:

«Будова орного шару, родючість грунту та її показники»

Виконала: Студентка 3 курсу 2 групи

Факультету «Агротехнологій та екології»

Вітко Яна Миколаївна

Полтава 2014

Зміст

1. Будова орного шару грунту

2. Родючість грунту та її показники

3. Заходи регулювання родючості

Список використаної літератури

1. Будова орного шару грунту

Грунт складається з твердої, рідкої, газоподібної та живої частин. Співвідношення їх неоднаково не тільки в різних грунтах, але в різних горизонтах одного і того ж грунту. Закономірно зменшення вмісту органічних речовин і живих організмів от верхніх горизонтів грунту до нижніх і збільшення інтенсивності перетворення компонентів материнської породи від нижніх і горизонтів до верхніх. У твердої частини переважають мінеральні речовини. Первинні мінерали (кварц, польові шпати, рогові обманки, слюди та ін) замість з уламками гірських порід утворюють великі фракції; вторинні мінерали (гідрослюди, монтморилоніт, каолініт та ін), що формуються в процесі вивітрювання, - більш тонкі. Рихлість складання грунту обумовлюють складу її твердої частини, що включає частки різного розміру (від колоїдів грунту, вимірюваних сотими частками мк, до уламків діаметром у кілька десятків см). Основну масу грунтів становить зазвичай мелкозем - частки менш 1 мм. орний ґрунт склад родючість

Тверді частки в природному заляганні заповнюються не весь обсяг грунтової маси, а лише певну його частину; ін частину складають пори - проміжки різного розміру і форми між частинками і їх агрегатами. Сумарний обсяг пір називається пористістю грунту. Для більшості мінеральних грунтів ця величина варіює в межах від 40 до 60%. У органогенних (торф'яних) грунтах вона зростає до 90%, в заболочених, оглеєних, мінеральних - зменшується до 27%. Капілярна пористість -це проміжки між елементарними часточками грунту, здебільшого заповнені водою. Капіляри здатні як фітілі поглинати рідину та переміщати її знизу вгору. Некапілярна пористість - це проміжки між структурними агрегатами (більше 1 мм), здебільшого заповнені повітрям. Від пористості залежать водні склади грунту (водопроникність, водопідйомна здатність, вологоємність) і щільність грунту. У порах знаходяться грунтовий розчин і грунтовий повітря. Співвідношення їх безперервність змінюється внаслідок надходження в грунт атмосферу опадів, іноді зрошувальних і грунтових вод, а також витрати вологи - грунтового стоку, випаровування (відсмоктування корінням рослин) і ін.

Співвідношення об?ємів, зайнятих твердою фазою, капілярними і некапілярними порами, називають будовою орного шару грунту. Дослідженнями О. Г. Дояренка встановлено, що для польових культур сприятливою будовою орного шару грунту буде така, коли загальна пористість коливатиметься в межах 50-60 %, у тому числі некапілярна становитиме 12,5-30, а капілярна - 30-37,5 %.

Будова орного шару залежить від механічного складу, структури, строку і способу обробітку грунту, вирощування культури, діяльність грунтових тварин і мікроорганізмів.

Механічний склад грунту - це процентне співвідношення у ньому окремих механічних фракцій(піску, пилу, глини). Гранулометричний склад грунту має важливе значення в процесі грунтоутворення. Від нього залежать водні, теплові, повітряні, загальні фізичні, фізико-механічні властивості грунту. Механічний склад зумовлює окисно-відновні умови, величину ємності вбирання, перерозподіл у грунті зольних елементів, накопичення гумусу тощо. Інтенсивність багатьох ґрунтоутворюючих процесів залежить від розміру механічних частинок, так на піщаних породах вона незначна, на суглинистих - досить висока. Від гранскладу залежать укорінення рослин в грунті і чисельність грунтової фауни.

Механічний склад визначає:

- спосіб обробітку грунту;

- строки польових робіт;

- норми внесення добрив;

- розміщення сільськогосподарських культур.

Наприклад, легкі (піщані і супіщані) грунти легко піддаються обробітку, швидко прогріваються, мають добру водопроникненість та повітряний режим. Але володіють низькою вологоємністю, бідні на гумус і елементи живлення, мають незначну поглинальну здатність, піддаються вітровій ерозії. Важкі (важко суглинисті і глинисті) грунти володіють високою зв'язністю і вологоємністю, краще забезпечені поживними речовинами і гумусом. Безструктурні важкі грунти мають несприятливі фізичні й фізико-хімічні властивості: слабку водопроникненість, здатність запливати й утворювати кірку, високу щільність.

Кращими за своїми властивостями і родючістю, за механічним складом є суглинисті грунти. Механічний склад грунту впливає на хімічні властивості грунтів та родючість грунту за рахунок того, що існує наступна залежність: чим менше розмір ЕГЧ, тим більше загальна площа поверхні усіх частинок, внаслідок чого більша поглинальна здатність грунту. Поглинуті мінеральні і органічні сполуки міцно утримуються грунтом, забезпечують накопичення в ньому гумусу, утворення міцної структури і таким чином сприяють утворенню більш родючих грунтів.

Структура ґрунту -- це різні за розміром і формою агрегати, з яких утворюється грунт. Здатність грунту розпадатися на агрегати (грудочки) називаєтьсяструктурністю. Залежно від розмірів афегати поділяють на макроструктури і (діаметр понад 0,25 мм) і мікроструктурні (менше 0,25 мм).

Агрономічно цінними вважаються частинки грунту, діаметр яких становить від 0,25 до 10 мм. Власне грунти, які складаються з таких частинок, називають структурними, тому що в них забезпечуються сприятливі водний, повітряний і поживний режими.

Недоліком мікроструктурних (безструктурних) грунтів є їх схильність до швидкого ущільнення, утворення ґрунтової кірки.

Набагато краще складаються умови в макроструктурних грунтах, які мають більшу загальну пористість (близько 50-- 60% об'єму ґрунту) і меншу щільність (1,1 -- 1,2 г/см3). У структурних грунтах створюється сприятливе співвідношення між водою і повітрям.

На оструктуреня грунту впливають добрива. Вони сприяють підвищенню врожаю надземної і кореневої мас, посилюючи цим роль рослинності в оструктуренні грунту. Крім того, органічні добрива (гній, торфокомпости та ін.) є додатковим джерелом утворення гумусу. Оструктуренню сприяють також вапнування кислих і гіпсування засолених грунтів.

Зберіганню і поліпшенню структури може сприяти правильний і вчасний обробіток грунту.

Зберіганню структури може сприяти заміна оранки поверхневим обробітком, зменшення кількості (або повне виключення) міжрядних розпушувань на посівах просапних культур, поєднання кількох операцій в одному робочому процесі, застосування комбінованих ґрунтообробних агрегатів.

Зв'язкість -- це опір грунту силам, які здатні механічно роз'єднати його частинки шляхом роздавлювання та розклеювання. Вона залежить від гранулометричного складу, складу увібраних основ, ступеня зволоженості грунту тощо. Найменшу зв'язність мають піщані грунти, найбільшу -- глинисті і солонці в сухому стані.

Прилипання -- це властивість грунту прилипати до поверхні робочих частин ґрунтообробних знарядь. При його посиленні зростає тяговий опір і погіршується якість обробітку. Прилипання залежить від гранулометричного складу, структури й вологості фунту. Найбільш високе воно у глинистих безструктурних грунтів.

Спілість ґрунту -- це такий етап його зволоження, при якому витрачається найменше зусиль на обробіток, а грунт найменше прилипає до знарядь, найкраще кришиться і якість його обробітку висока.

Механічний обробіток ґрунту -- це дія на нього робочими органами знарядь і машин з метою створення оптимальних умов і забезпечення факторами життя для росту і розвитку сільськогосподарських рослин та захисту ґрунту від ерозії. Внаслідок правильного механічного обробітку поліпшується фізичний стан ґрунту, створюються кращі умови для біологічних і хімічних процесів у ґрунтовому середовищі. В результаті такого обробітку підвищується ефективність всіх інших агротехнічних заходів (системи удобрення, сівозмін, захисту рослин від бур'янів, шкідників і хвороб та ін.) у найраціональ.

Грунтові мікроорганізми безпосередньо впливають на власне освіта і формування грунту, на мінералізацію (розкладання) органічних залишків та освіта гумусу. Тому, не маючи уявлення про основні екологічних, фізіологічних, морфологічних групах грунтової мікрофлори неможливо об'єктивно оцінити санітарний стан грунту, активність процесів її самоочищення від патогенних мікроорганізмів. При проведенні санітарно-мікробіологічних досліджень особливу увагу приділяють фізіологічним групам грунтових мікроорганізмів.нішому відтворенні родючості ґрунту.

Будова орного шару значною мірою впливає на водний і повітряний режим грунту та на інтенсивність мікробіологічних процесів у ньому.

Водний режим ґрунту. Основне джерело надходження води в рослину -- ґрунтова волога. Вона є необхідною умовою живлення і розвитку рослин, а отже, одним з основних факторів родючості грунту. Вміст води в грунті, розрахований у відсотках до маси сухого грунту, називається вологістю ґрунту.

Від вологості грунту залежить забезпеченість рослин вологою, більшість його фізико-хімічних та технологічних властивостей. У свою чергу, забезпеченість рослин вологою залежить від механічного і хімічного складу грунту, його структури, бо за однієї і тієї самої вологості різні грунти містять неоднакову кількість води, яку рослини можуть використати з них. Пов'язане це з тим, що багато води в грунті перебуває не у вільному, а у різноманітно оструктуреному стані, неоднаково доступна рослинам. Частина води хімічно зв'язана з мінералами або входить до складу кристалогідратів, решта перебуває у вигляді водяної пари або міцно сорбується на поверхні твердих частинок грунту, утримуючись сорбційними силами.

Співвідношення між надходженням води в грунт і її використанням є основою водного балансу і зумовлює його особливості. Джерелами надходження води в грунт є атмосферні опади, грунтові води, конденсація водяної пари, зрошення. Витрачається вода з грунту на транспірацію рослинами, фізичне випаровування з поверхні, поверхневий і підґрунтовий стоки.

Повітряний режим ґрунту і шляхи його регулювання. Повітря є складовою частиною ґрунту. Ґрунтове повітря використовується для дихання коренів і мікроорганізмів, які в ньому живуть. Всі пори ґрунту, не зайняті водою, -- заповнені повітрям. Майже постійно повітря перебуває в некапілярних порах, оскільки вони, як правило, не зайняті водою. Об'єм некапілярних пор, виражений у відсотках від загального об'єму ґрунтових пор, які містять повітря, при вологості ґрунту рівній найменшій вологоємкості, прийнято називати повітроємкістю Грунту. Повна повітроємкість насправді відповідає загальній пористості грунту, тобто сумі некапілярної і капілярної пористості. Повітря в фунті перебуває також у вигляді розчину в ґрунтовій воді. Розчинність кисню і особливо С0₂ підвищується при зниженні температури.

Здатність грунту пропускати повітря називається повітропроникністю. Вона вища у структурних грунтах з нещільним складанням.

Зміни вмісту повітря в грунті та його складу визначають повітряний режим грунту. Він залежить від надходження повітря в грунт, переміщення його в грунті і зміни складу повітря. До складу ґрунтового повітря входять ті самі гази, що й до атмосферного, але, на відміну від атмосферного, ґрунтове повітря має менш постійний склад. Так, в атмосферному повітрі 78% азоту, 21% кисню, 0,03% вуглекислого газу, а в ґрунтовому повітрі відповідно 78--80%, 5--20% і 0,1--15%. Пояснюється це поглинанням або виділенням окремих газів в біохімічних процесах, які відбуваються в грунті, під час обміну газами між грунтами і атмосферою та між ґрунтовим повітрям і твердою та рідкою фазами грунту.

Від будови орного шару залежить ступінь ущільнення або розпушення грунту.

2. Родючість грунту та її показники

Під родючістю розуміють здатність грунтів задовольняти потребу рослин у воді і поживних речовинах. Важливими чинниками, що визначають родючість грунтів, є також світло і тепло.

Умови, що визначають родючість грунту, можуть бути прямими, що безпосередньо впливають на ріст і розвиток рослин, і непрямими. До прямих умов відносяться запаси доступної води, аерація, реакція середовища, форма і кількість доступних елементів живлення та їх співвідношення. До непрямих умов можуть бути віднесені: кількість мікроорганізмів, глибина залягання обмежуючих коренезаселений шар грунту щільних горизонтів, характер обробки грунту. Прямі і непрямі умови взаємопов'язані і мають вплив на врожайність рослин.

Кожна окрема умова, або фактор життя рослин, може бути недостатнім (мінімальним) для росту рослин, оптимальним (коли спостерігається найбільший урожай рослин) і надлишковим, максимальним (коли спостерігається токсикоз і врожайність рослин зменшується). Для будь-якої рослини шкідливі як нестача, так і надлишок будь-якого фактора (наприклад, елемента живлення). Найбільш сприятливі умови для життя рослин і одержання високого врожаю створює оптимальний вплив фактора. Однак фактори, що визначають розвиток рослин, діють не ізольовано, а в сукупності. Оптимальна родючість відповідає оптимальним співвідношенням факторів.

У різних грунтово-кліматичних зонах умови, що визначають грунтову родючість, різні. Обмежуючими умовами в зоні тундри будуть низькі температури і надмірне зволоження грунтів, в лісовій зоні - надмірне зволоження і кислотність грунтів, в лісостеповій та степовій зонах - нестача води і нерідко надмірний вміст в грунтах натрію та хлору. На піщаних грунтах позначається недолік вологи та елементів живлення, а на важкосуглинистих - низька аерація і велика щільність грунтів. Таким чином, родючість обмежується різними умовами, пов'язаними з факторами грунтоутворення.

Розрізняють природну, потенційну, штучну і ефективну, або дійсну, родючість грунтів.

Природна родючість - властивість грунту, що утворилася під природною рослинністю при природному перебігу грунтоутворювального процесу. Вона порівняно мало змінюється в часі і є величиною стабільною для певного типу грунтів. У той же час різні за походженням грунти характеризуються неоднаковою родючістю, а один і той самий грунт має різну родючість для рослин, що відрізняються за біологічними властивостями. Наприклад, на лучно-глейових грунтах прекрасно ростуть лугові трави і водночас гинуть або дуже погано ростуть ялинники і сосняки. На піщаних грунтах добре ростуть сосняки і погано - ялинники і діброви.

Потенційна родючість визначається валовим (загальним) запасом елементів живлення в грунті, що знаходяться як в доступній, так і недоступній формах. Штучна родючість створюється при використанні обробки грунтів, внесення добрив, вирощуванні культур різних рослин, осушенні, зрошенні.

Природна, потенційна і штучне родючості нерозривно пов'язані між собою, оскільки забезпечення рослин вологою і поживними елементами залежить від властивостей природного грунту, а також від зміни властивостей грунту під впливом окультурення. Ефективна родючість, вимірювана величиною врожаю, є дійсним вираженням природної та штучної родючості і в значній мірі залежить від рівня розвитку науки і техніки.

Родючість грунту визначається багатьма показниками, які умовно можна поділити на такі групи:

біологічні;

· агрохімічні;

· агрофізичні.

Біологічні показники:

--вміст органічних речовин у грунті та їх якісний склад;

--вміст гумусу;

--біологічна активність грунту;

--засміченість грунту насінням та вегетативними органами розмноження бур'янів, шкідниками та збудниками хвороб сільськогосподарських культур.

Органічні речовини -- важливе джерело елементів живлення для рослин. Вони забезпечують рослини майже повністю азотом, значною частиною фосфору та сірки, а також незначною кількістю калію, кальцію, магнію та іншими поживними елементами.

Гумус є основним джерелом поживних речовин та енергетичним матеріалом для більшості ґрунтових мікроорганізмів. Він уповільнює процеси вимивання поживних речовин з кореневмісного шару, підвищує ефективність мінеральних добрив, тепловий режим грунту. Продукція, вирощена на збагачених гумусом грунтах, має вищу якість, рослини характеризуються підвищеною стійкістю до хвороб та шкідників.

Вміст гумусу в грунтах коливається в широких межах. Найбільше його в чорноземах, найменше в сіроземах та дерново-підзолистих грунтах.

Джерелом підвищення вмісту органічних речовин та гумусу у грунті є залишені на полі рештки рослин (корені, частинки стебел, опале листя) та органічні добрива.

До агрохімічних показників родючості й окультуреності ґрунту відносять вміст і режим у ньому поживних речовин, ємність вбирання, суму увібраних основ, ступінь насичення основами, реакцію ґрунтового розчину.

Безумовно, ступінь родючості ґрунту прямо пов'язаний з вмістом поживних речовин. Високий загальний вміст їх свідчить провідповідну потенційну родючість, яка визначає рівень урожайності сільськогосподарських культур. Важливою умовою є перебування достатніх кількостей поживних речовин у доступних для живлення рослин формах. Такі умови створюються у високоокультурених ґрунтах з більшою ємністю вбирання.

Зі збільшенням ємності вбирання зростає буферність ґрунтового середовища. При окультуренні й підвищенні родючості в ґрунті збільшується вміст таких основ, як кальцій і магній, підвищується ступінь насичення ними ґрунтового вбирного комплексу. Вони витискують з вбирного комплексу водень, натрій та алюміній, вміст яких при цьому в ґрунті зменшується. Результатом цих процесів є нейтралізація кислотності та лужності ґрунтового середовища ження його реакції до нейтральної.

Нейтральна або близька до неї реакція ґрунтового середовища (ґрунтового розчину) є оптимальною для живлення рослин і мікроорганізмів, для корисної спрямованості біологічних та біохімічних процесів, що відбуваються в ґрунті.

Для збагачення ґрунту на поживні речовини в нього вносять добрива, а для підвищення вмісту доступних (мінеральних) форм елементів живлення застосовують ще й інші заходи: розпушують ґрунт обробітком для посилення його аерації і, відповідно, мінералізації органічних речовин, нейтралізують реакцію кислих ґрунтів вапнуванням, а лужних -- внесенням гіпсу. При цьому підвищується насиченість ґрунтового вбирного комплексу кальцієм. Для нейтралізації реакції ґрунтового середовища застосовують і біологічні меліоранти: на кислих ґрунтах вирощують люцерну, а на лужних -- буркун.

До агрофізичних показників родючості ґрунту відносять його гранулометричний склад, структуру і будову (складення). Вони зумовлюють фізико-механічні й технологічні властивості ґрунту, його водно-повітряний і тепловий режими, напрями та інтенсивність мікробіологічних процесів, які формують режим поживних речовин у ґрунтовому середовищі.

Гранулометричний склад -- це досить стабільна властивість ґрунту, яка майже не змінюється під впливом загальнопоширених заходів окультурення, однак від нього залежать такі показники як будова і структура, водо- і повітропроникність, волого- і повітроємність, ємність вбирання, аерація і теплові властивості ґрунту, отже, водно-повітряний, тепловий і поживний режими. Цей показник можна деякою мірою регулювати внесенням глини чи піску в орний шар ґрунту, однак цей широко не застосовується.

Структура ґрунту -- це різні за розміром і формою окремості (агрегати),які всі в сукупності складають ґрунт як природне тіло; структурність -- це здатність ґрунту розпадатись на окремості (структурні агрегати). За розмірами агрегати поділяють на макроструктурні (понад 0,25 мм у діаметрі) і мікроструктурні (до 0,25 мм у діаметрі).

Найкращі для створення високої родючості ґрунту макроструктурні агрегати діаметром 0,25 - 10 мм. Їх називають агрономічно цінними. Крім оптимальних розмірів агрономічно цінні структурні агрегати мають бути ще водостійкими, тобто здатними протистояти розмиванню водою, а також пористими та утримувати її в капілярних порах.

Структурні ґрунти завжди родючіші порівняно з безструктурними. Особливо велике значення структура має у важких за гранулометричним складом ґрунтах (суглинкових і глинистих). Тут чим ближча вона до оптимальної, тим вища родючість ґрунту за однакових або близьких інших показників родючості. Тому структуру ґрунту потрібно зберігати і систематично поліпшувати.

Об'ємна маса (щільність) -- це відношення маси твердої фази ґрунту до його об'єму, який фіксується за непорушеної будови під час вимірювання, і виражається вона в грамах на кубічний сантиметр (г/см3). Її величина залежить від ступеня розпушеності чи ущільненості ґрунту. В природному стані чим більше в ґрунті органічної речовини відносно його загальної маси, тим менший показник щільності. В добре гумусованих структурних ґрунтах її показники коливаються в межах 1,0 - 1,2 г/см3, а в мінеральних слабогумусованих -- 1,4 - 1,5 г/см3. Тому різним ґрунтовим відмінам в природному стані залежно від гумусованості та структури притаманна певна об'ємна маса, що називається рівноважною щільністю. В ґрунтах, що знаходяться в сільськогосподарському користуванні і довго не обробляються, вона встановлюється під дією зовнішніх та внутрішніх факторів (сил гравітації, зволоження і висихання, замерзання й відтавання тощо).

Щільність ґрунту, за якої створюються найкращі умови кореневого живлення, росту і розвитку рослин, називається оптимальною щільністю.

3. Заходи регулювання родючості

Як зазначалось вище, є ціла низка показників родючості ґрунту, що характеризують певні його властивості, для регулювання яких у землеробстві застосовують різноманітні заходи впливу на ґрунтове середовище. Дія цих заходів майже завжди неоднозначна. Поліпшуючи одні властивості ґрунту вони можуть погіршувати інші, або ж поліпшення певного показника відбувається на короткий термін, а далі настає його погіршення. При цьому в міру інтенсифікації землеробства негативні впливи антропогенного фактора на ґрунт посилюються.

Так, чим більша розораність земель, тим більше вони піддаються ерозії, чим інтенсивніше обробляється ґрунт при вирощуванні сільськогосподарських культур, особливо просапних, тим швидше і значніше відбувається його дегуміфікація, а зі зменшенням вмісту органічних речовин у ґрунті, зокрема гумусу, погіршується його структура, а також фізичні й агрохімічні властивості, послаблюється його біологічна активність.

Систематичне застосування хімічних засобів (мінеральних добрив, пестицидів) для поповнення ґрунту елементами живлення та боротьби з бур'янами, хворобами та шкідниками сільськогосподарських культур призводить до забруднення ґрунтового середовища різними біотоксичними речовинами, які пригнічують як самі культурні рослини, так і мікробіологічні процеси в ґрунті (гуміфікацію, амоніфікацію, нітрифікацію, взагалі мінералізацію і синтез органічних речовин), послаблюють активність ферментів і погіршують якість вирощуваного урожаю. Фізіологічно кислі добрива надмірно підкислюють ґрунтовий розчин, сприяють збагаченню ґрунтового вбирного комплексу на рухомий алюміній і збідненню на кальцій, що негативно впливає на фізико-хімічні властивості ґрунту і живлення рослин.

При широкому застосуванні зрошення в посушливих умовах, особливо з недостатнім урахуванням особливостей ґрунтових умов та біології й потреб рослин, часто відбувається вторинне засолення і заболочення земель, втрата ними добрих фізичних властивостей.

Для усунення або зменшення зазначених негативних наслідків впливу на ґрунт заходів інтенсивних технологій у землеробстві їх потрібно застосовувати в комплексі, щоб при погіршенні певних властивостей ґрунту внаслідок застосування одних заходів вони поліпшувались іншими. Наприклад, зниження рівня гумусованості ґрунту внаслідок інтенсивного обробітку потрібно зрівноважувати внесенням органічних добрив, вирощуванням багаторічних трав тощо.

Таке комплексне застосування різних заходів забезпечує відтворення родючості ґрунту, яка втрачається чи знижується в процесі його сільськогосподарського використання. Відтворення родючості обґрунтовується законом повернення, і залежно від того, до якого рівня відновлюються всі показники родючості, воно буває просте і розширене. За простого відтворення усуваються ті негативні наслідки, які виникли в ґрунтовому середовищі при вирощуванні культурних рослин внаслідок застосування заходів догляду за ними та інших факторів, і властивості ґрунту відновлюються до попереднього (початкового) стану. Розширене відтворення -- це створення вищого від вихідного рівня родючості. Воно здійснюється при окультуренні ґрунтів, особливо з низькою природною родючістю, наприклад дерново-підзолистих. Для цього залежно від конкретних ґрунтових і кліматичних умов та завдань з виробництва потрібної кількості рослинницької продукції розробляються комплекси заходів, які є основою науково обґрунтованих зональних систем землеробства, що засновані на застосуванні інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур.

Размещено на Allbest.ru