Відношення рослин до реакції ґрунту

Размещено на http: //www. allbest. ru/

1. Відношення рослин до реакції ґрунту

Реакція ґрунту впливає на ріст рослин безпосередньо та через використання поживних речовин.

При рН менше 3 і більше 9 протоплазма клітин у коренях більшості листостеблових рослин пошкоджується.

Різні рослини мають неоднаковий інтервал рН, сприятливий для їх росту й розвитку (табл. 31), та мають різну чутливість до реакції ґрунту. За цією ознакою їх поділяють на декілька груп:

Таблиця 1 Інтервал рН, сприятливий для росту різних сільськогосподарських культур

1. Найбільш чутливі до кислотності бавовник, люцерна, еспарцет, цукрові, столові та кормові буряки, коноплі. Вони добре ростуть тільки за нейтральної або слаболужної реакції (рН 7-8) і дуже чутливо реагують на внесення вапна навіть на слабокислих ґрунтах.

2. Чутливі до підвищеної кислотності ячмінь, озима та яра пшениця, кукурудза, соя, квасоля, горох, кормові боби, конюшина, соняшник. Вони краще ростуть за слабокислої і нейтральної реакцій (рН 6-7) і добре реагують на вапнування не менше слабокислих, та й середньокислих ґрунтів. На вапнованих ґрунтах урожайність цих культур помітно зростає, значно зменшується випадання пшениці озимої і конюшини під час перезимівлі.

3. Малочутливі до підвищеної кислотності жито, овес, просо, гречка, тимофіївка. Ці культури можуть задовільно рости в широкому інтервалі рН, за кислої і слаболужної реакції (рН 4,5-7,5), але найбільш сприятлива для їх росту слабокисла реакція (рН 5,5-6,0). На дуже- і середньокислих ґрунтах вони позитивно реагують на вапнування повними нормами, що пояснюється не лише зниженням кислотності, а й посиленням мобілізації поживних речовин і покращанням живлення рослин азотом і зольними елементами.

4. Льон і картопля вимагають вапнування тільки дуже кислих ґрунтів. Картопля малочутлива до кислої реакції і добре росте на кислих ґрунтах. Найбільш сприятливі для її росту слабокислі ґрунти (рН 5,5-6,0).

При внесенні високих норм вапна і доведенні реакції середовища до нейтральної урожай картоплі і льону та їх якість можуть знижуватись, картопля дуже уражується паршею, а льон -- бактеріозом. Негативний вплив підвищених доз вапна на ці культури пояснюється не стільки нейтралізацією кислотності, скільки зменшенням кількості засвоєних сполук бору в ґрунті, а також надлишковою концентрацією іонів кальцію в ґрунтовому розчині, унаслідок чого утруднюється надходження в рослини інших катіонів, зокрема магнію і калію.

5. Люпин, жовтий та синій, серадела добре ростуть на кислих ґрунтах (рН 4,5-5,0) і погано -- за лужної і навіть нейтральної реакції. Ці культури чутливі до надлишку водорозчинного кальцію в ґрунті, особливо на початку росту, тому негативно реагують на підвищення дози вапна. Проте при внесенні знижених доз вапняних добрив, що містять магній, зменшення врожаю цих культур не встановлено.

За чутливістю до кислотності і реакції на вапнування вирізняються не тільки різні сільськогосподарські рослини, а й їх сорти (особливо ячменю, ярої пшениці, кукурудзи, гороху, конюшини, люцерни).

Параметри оптимальних значень рН значною мірою змінюються залежно від гранулометричного складу ґрунту, вмісту гумусу. Оптимізація реакції ґрунту має особливе екологічне значення для районів з радіонуклідним забрудненням. Зміна реакції дерново-підзолистих ґрунтів від середньокислої до нейтральної зменшує надходження радіонуклідів стронцію-90 і цезію-137 в зернові культури в 2-3 рази, а в сіно багаторічних трав у 3-5 разів.

Чутливість рослин до еродованих і техногенно-порушених ґрунтів

Різні культури виявляють неоднакову чутливість до змитості ґрунту та інших порушень ґрунтового профілю, пов'язаного з повним або частковим відчуженням верхніх шарів (табл. 32).

Таблиця 2 Урожайність сільськогосподарських культур на ґрунтах різного ступеня еродованості, % до урожайності незмитих ґрунтів (за даними В. І. КІРЮШІНА)

Загальними принципами підбору культур для конкретно природних умов є оцінка рівня вимогливості їх до умов родючості ґрунту. Проте умовно сільськогосподарські культури можна розділити на три групи: високовимогливі -- цукрові буряки, бавовник, соняшник, картопля, озима і яра пшениця, кукурудза, просо; середньовимогливі -- ячмінь, гречка, зернобобові, однорічні трави; маловимогливі -- озиме жито, овес, конюшина.

У більшості випадків агроландшафти, в яких природні зв'язки цілеспрямовано змінені правильним розподілом угідь, сприяють більш повному і ефективному використанню природних ресурсів. Такі ландшафти характеризуються високою біологічною продуктивністю й інтенсивним кругообігом речовин. Сприятливий водний баланс виключає або зводить до мінімуму такі негативні явища і процеси як, наприклад, ерозія ґрунту.

Вузька спеціалізація агроекосистем часто призводить до порушення природної рівноваги. Якщо в природній екосистемі всі види адаптовані один до одного з погляду трофічних та інших зв'язків так, що загалом вони забезпечують замкненість циклів кругообігу речовин, то в агросистемі ці зв'язки порушені. Звідси виникає необхідність поновлення агроекосистем значною кількістю енергії та елементів живлення. Зрідження агроекосистеми біологічними видами може призвести до розбалансування багатьох екологічних процесів, тому їх необхідно компонувати спеціальними заходами -- запровадженням сівозмін, тобто забезпечити замість одночасного співвідношення на одному полі багатьох видів і їх розміщення у часі й просторі. Таким чином, на відміну від природних екосистем, агроекосистеми вимагають науково обґрунтованої цілеспрямованої антропогенної діяльності.

Найважливішою характеристикою агроекосистем є рівень нагромадження енергії за певний проміжок часу в новосинтезованій органічній речовині. Формування продуктивності рослин в усіх випадках являє собою процес перетворення основного, що входить до цієї системи, -- сонячної енергії -- завдяки фотосинтезу в хімічну енергію -- врожай, що є основним продуктом системи.

Вивчення фітоценозу і в загалом екосистем до цього часу ґрунтується на дослідженнях процесів обміну речовин організмів і їх ценозів. Найважливішим фактором, що регулює обмін речовин, зокрема рослин, є штучне поліпшення умов постачання їх елементами мінерального живлення, які покращують енергообмінні процеси і одночасно є необхідним субстратом для утворення органічної речовини.

Покращуючи агрофізичні ґрунтові умови, рівень мінерального живлення, вологозабезпеченість, можна оптимізувати процеси обміну речовин і на цій основі помітно підвищити біопродуктивність рослин.

Важлива передумова ефективного використання антропогенної енергії -- одночасна охорона ґрунту як основного і незамінного в майбутньому засобу виробництва в землеробстві. Звідси система землеробства повинна не лише забезпечувати високу біологічну продуктивність, а також в процесі функціонування відновлювати родючість ґрунту, запасати енергію в гумусі, зберігаючи і підвищуючи його вміст як основу родючості ґрунту.

За умов складного рельєфу та інтенсивного ведення землеробства існує постійна небезпека неконтрольованих втрат енергії, акумульованої в гумусі, поживних речовинах, унаслідок чого знижується продуктивність агроекосистеми загалом, тобто можливість протистояти несприятливим природним і антропогенним факторам істотно зменшується.

Таким чином, землеробство є складовою частиною агроекосистеми, за допомогою її складових -- добором сільськогосподарських культур, раціонального обробітку ґрунту -- повинно впливати на охорону та відтворення родючості еродованих земель.

Відношення до фітосанітарних умов ґрунту

Сільськогосподарські культури характеризуються різною стійкістю до хвороб, схильністю до ураження хворобами, шкідниками, специфічною реакцією на бур'яни. еродований рослина сільськогосподарський земля

Дикоросла флора України налічує понад 3500 видів, з них близько 700 видів зустрічаються як бур'яни. Вони засмічують озимі, ярі, просапні, однорічні і різні багаторічні культури, сади, городи, виноградники, луки, пасовища тощо.

Загальновизнано, що бур'яни -- це той чинник, який знижує урожайність, погіршує якість продукції, сприяє поширенню шкідників і хвороб, гальмує впровадження прогресивних технологій, підвищує вартість продукції. В рільництві, овочівництві, садівництві недобирають через бур'яни 25-30% урожаю, а в багатьох випадках втрати сягають 50 і більше відсотків.

Висока забур'яненість сільськогосподарських угідь пояснюється, перш за все, здатністю бур'янів легко адаптуватись у мінливих умовах екологічного середовища.

За станом фактичної забур'яненості полів України встановлено, що лише близько 10% площ мають незначну кількісну забур'яненість (менше 10 шт/м2), 40% площ -- середню (10-50 шт/м2) і 50 % ріллі -- сильну забур'яненість (понад 50 шт/м2). Потенційна забур'яненість ріллі в останні роки помітно зросла. Так, в орному шарі товщиною 30 см знаходиться від 100-400 млн до 4 млрд і більше насіння бур'янів на 1 га. Під час обробітку ґрунту більша їх частина переміщується у верхній шар, і їх кількість тут в сотні й тисячі разів перевищує кількість висіяного насіння сільськогосподарських культур. Крім того, ґрунт засмічений кореневищами бур'янів, які є великим джерелом підвищення забур'яненості посівів культурних рослин. Всі ці фактори створюють несприятливі умови для розвитку польових культур.

Підрахунки свідчать, що втрати від бур'янів у землеробстві України на всій площі ріллі щороку становлять мільйони тонн: зерна -- 10, цукрових буряків -- 25, картоплі -- 8, кукурудзи на силос -- 7, соняшнику -- 1 і значну кількість інших видів продукції рослинництва на загальну суму, більше 10 млрд гривень. Крім кількісної втрати врожаю бур'яни обумовлюють також зростання витрат на вирощування культур за рахунок виконання заходів боротьби з ними, які в середньому перевищують 30 % всіх витрат праці в землеробстві. Висока забур'яненість обумовлює зниження на 30 % продуктивність ґрунтообробних агрегатів.

Зниження врожаю окремих культур, за даними багатьох наукових установ, може сягати: пшениці і жита -- 55-65%, ячменю -- 37-45, льону -- 35-45, картоплі -- 40-55, цукрових буряків -- 47-80. Це пов'язано з тим, що бур'яни погіршують умови живлення культурних рослин, а деякі їх види є паразитами.

Конкуренція бур'янів з культурними рослинами за елементи мінерального живлення призводить до зменшення коефіцієнта використання внесених добрив. Так, один із злісних бур'янів -- будяк польовий, що утворює на 1 га 3,6 т надземної маси і 2,1 підземної, поглинає з ґрунту 138 азоту, 31 кг фосфору і 117 кг калію. В той час, коли для формування 1 т зерна витрачається 25 кг азоту, 15 кг фосфору і 15 кг калію, тобто будяк при середній забур'яненості полів використовує таку кількість поживних речовин, яких вистачило б для одержання на кожному гектарі 31,8 ц зерна пшениці, або 200 ц коренеплодів цукрових буряків.

Тому для покриття дефіциту поживних речовин, зумовленого забур'яненістю посівів цим бур'яном, треба буде внести на 1 га понад 11 ц мінеральних добрив.

Високий транспіраційний коефіцієнт багатьох видів бур'янів (що вище 600-1000) обумовлює дефіцит вологи для культурних рослин. Корені бур'янів глибше проникають в ґрунт і забирають звідти вологу. На засмічених полях вологість ґрунту в кореневмісному шарі під посівом знижується на 2-5%.

Так, корені вівсюга сягають 2 м, буркуну -- 5-6 м, осоту рожевого -- до 7,5 метрів. Враховуючи цю особливість бур'янів, П. А. Костичев визначив: "Яка користь від того, що ми надамо ґрунту прекрасного механічного стану, щоб сприяти збереженню вологи ґрунту, якщо бур'яни не будуть знищені. Більша вологість ґрунту лише допоможе поширенню бур'янів, а для культурних рослин не тільки не залишиться вологи, але ще й будуть заглушені бур'янами".

За даними Ю. П. Манька (табл. 34), шкодочинність різних видів бур'янів, виражена втратою врожаю сільськогосподарських культур продовж вегетації, має широкий діапазон.

На сьогодні нараховують близько 800 тис. різних шкідників і понад 30 тис. збудників хвороб сільськогосподарських культур. Втрата врожаю від шкідників і хвороб за середніми даними становить відповідно 14 і 12%. За умов інтенсифікації землеробства і широкого впровадження інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур захист рослин набуває особливого значення.

Для захисту рослин застосовують комплекс агротехнічних, біологічних і хімічних заходів. Застосування того чи іншого методу в певну фазу розвитку рослин залежить від ступеня ураження тим чи іншим шкідником або хворобою.

Як відомо, хімічний спосіб боротьби зі шкідниками і хворобами, найбільш розповсюджений зараз, має значні недоліки. При застосуванні хімічних препаратів одночасно з шкідниками знищуються комахи, які запилюють рослини. Тому найактуальніша проблема -- це охорона навколишнього природного середовища, яка завдає мінімальної шкоди під час виконання захисних заходів.

Оцінка сільськогосподарських культур за впливом на ґрунт залежно від особливостей біології та агротехніки вирощування

Оцінка культур за кількістю рослинних решток і їх якісним складом

Кількість і якість рослинної маси, що надходить до ґрунту після різних культур, значною мірою визначає режим мінерального живлення, агрономічні властивості ґрунту і фітосанітарний стан. Сільськогосподарські культури внаслідок різних біологічних особливостей та технологій вирощування неоднаково впливають на режим органічної речовини. За зменшенням надходження до ґрунту післязбиральних решток, кореневої маси та опаду їх можна розмістити в такій послідовності: багаторічні трави -- кукурудза на силос -- озимі зернові -- ярі зернові -- зернобобові -- цукрові та кормові буряки -- картопля -- льон-довгунець.

Абсолютна кількість рослинних решток після кожної культури залежить від умов вирощування. Середні дані про кількість післязбиральних решток деяких польових культур подано в табл. 3.

Таблиця 3 кількість післязбиральних решток польових культур, тонн сухої речовини на 1 га (за даними Ф.І. ЛЕВІНА)

Рослинні рештки містять багато елементів живлення, які використовують наступні культури сівозміни. Тому облік їх маси і наявність в них поживних речовин мас велике значення для вирішення багатьох інших важливих теоретичних і практичних питань, таких як розроблення системи удобрення, сівозмін, обробітку ґрунту та ін.

Зіставлення маси післяжнивно-кореневих решток і продуктивної частини врожаю дають підстави зробити висновок, що зростання останнього пропорційно призводить до зростання кількості рослинних решток після його збирання. Така залежність виявлена у всіх культур сівозміни.

Відповідно до надходження в ґрунт рослинних решток складається баланс гумусу: під багаторічними травами найбільш сприятливо. Під час вирощування зернових культур втрати його складають 0,2-0,4 т/га, під просапними вони зростають до 0,6-1,0 т/га.

Змінюючи співвідношення площ під різними культурами сівозміни, можна певною мірою регулювати надходження в ґрунт органічної речовини з рослинними рештками. При цьому важливо оцінювати не тільки їх вилив на гумусний стан, а й різнобічний прояв використання органічних речовин у процесах структуроутворення, азотфіксації, перетворенні елементів живлення рослин, енергетики біологічних процесів.

Незважаючи на те, що рослинні рештки складають найбільшу частину загальної кількості органічної речовини ґрунту, їм належить важливе значення в забезпеченні рослин поживними речовинами. При цьому їх вплив на врожайність наступних культур залежить від хімічного складу, особливо від співвідношення вуглецю і азоту. Під час розкладання рослинних решток з широким відношенням С:К значну частину вивільненого азоту використовують мікроорганізми. За вмістом азоту в рослинних рештках культури розміщуються в такій послідовності: багаторічні бобові трави > зернові бобові > коренеплоди > кукурудза > зернові.

За даними Білоцерківського НАУ, найбільш вузьке співвідношення С:К виявлено в кореневих і післяжнивних рештках люцерни (10-14), конюшини (12-16), дещо більше -- у однорічних трав та жита озимого на зелену масу, що вказує на можливість швидкого розкладання органічної маси в ґрунті. Найбільш широке співвідношення С:К в рослинних рештках кукурудзи (40-43), післяукісної кукурудзи після жита озимого (38-42), ячменю (42-45), що означає слабку потенційну можливість розкладання органічної маси.

За даними Ф. І. Левіна, з рослинними рештками різних культур до ґрунту повертається (від загальної кількості їх в урожаї) 27-60,5% азоту, 18,5-51,7% фосфору, 16,7-48,1% калію, 27,6-54% кальцію. За часткою азоту, що залишається в рослинних рештках, рослини розміщуються в такий ряд: багаторічні бобові трави > однорічні трави > зернові > кукурудза > картопля.

Вплив сільськогосподарських культур на поліпшення родючості ґрунту визначається не тільки кількістю, а й якістю рослинних решток, зокрема вмістом азоту. В сухій масі кореневих і післяжнивних решток бобових культур міститься цього елементу 2-2,8% і більше, а в рештках злакових культур -- 0,7-1,5%.

На гектарі посіву з рештками бобових багаторічних грав в ґрунті залишається 80-180 кг азоту, озимих зернових -- 50-60, а в рештках просапних культур картоплі та кукурудзи -- тільки 30-40 кг.

Размещено на Аllbеst.ru