Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
|
-v Почвоведение условия произрастания растений предусматривают отношение их к следующим показателям температура, тепло, хладостойкость, морозоустойчивость, жароустойчивость, продолжительность вегетационного периода, необходимость периода покоя, водоустойчивость, засухоустойчивость, влаголюбивосгь, продолжительность светового дня, интенсивность инсоляции и др. Почвенный оптимум для растений широки разнообразен и является основным содержанием учения о плодородии почв. Основные составляющие почвенных условий, которые для разных растений имеют широкий, ограниченный или узкий оптимум, таковы органическое вещество, мощность корнеобитаемого слоя, pH, гранулометрический состав, физическое состояние почвы, почвенная влага, элементы минерального питания растений и т. д. Это отдельные частные характеристики почв, которыми обладает любая почва в разном количественном проявлении. Практики исследователь имеет дело с конкретными почвами, разнообразие которых велико и зависит от притока на поверхность Земли тепла и влаги. Центры происхождения растений в преобладающем большинстве насыщены конкретным биоклимати- ческим и почвенным содержанием. Как бы далеко ни ушли культурные растения в своем внешнем соматическом проявлении, созданном творчеством человека, они сохранили практически неизменным свой генетический фонд. Этот фонд закрепил в себе экологическую приспособленность к условиям внешней биоклиматической и почвенной среды, к условиям обитания далеких предков. Однако обширность биоклиматического ареала отдельных растений не гарантирует им всеобщий почвенный экологический оптимум .1 .4 . Плодородие bbп о ч в и п роду к т ив нос т ь БИОГЕОЦЕНОЗОВ Свойства почвы, ее богатство в утилитарно-агрономическом смысле не всегда совпадают с продуктивностью природных растительных сообществ. Часто наблюдаются явные противоречия крайне бедные, промытые, выщелоченные почвы служат субстратом для экстрапро- дуктивных биогеоценозов. Разительным примером этого служат постоянно влажные дождевые тропические леса на красных и желтых аллитных (ферраллитных) почвах. Гилеи по обилию биомассы и ко Часть. Плодородие, рациональное bbи с пользование bbиbохрлнл почв 4 5 личеству растительного опада намного превосходят все природные растительные сообщества. Почвы жена которых развиваются ги- llp i, настолько бедны элементами питания, что при вовлечении их в ■Ьскохозяйственное производство едва могут обеспечить получение четырех удовлетворительных урожаев. естественных условиях плодородие почв неразрывно связано ИЩоответствующим этим почвам биоценозом и является результатом развития природного почвообразовательного процесса. Единство компонентов биоценоза неминуемо ставит нас перед необходимостью оценить продуктивность биогеоценозов не только как результат почвенных условий, но и как экологические особенности самих растительных сообществ. В данном случае не почва и ее свойства определяют объем биомассы сообщества (урожай, а само природное сообщество регулирует этот объем и поддерживает его на уровне эволюционно сложившегося равновесия составных частей биогеоценоза. Естественные биоценозы сами обеспечивают свойственную им биологическую продуктивность. Лесные биоценозы хорошо переносят обильное увлажнение ивы щелачивание веществ атмосферными водами. Сущность приспособления состоит в накоплении и удержании лесом необходимых ему запасов элементов-органогенов не в почве, из которой легко идет вымывание, а в более надежном хранилище — в биомассе. Биологический круговорот элементов в лесах приближается к непосредственному обмену между организмами и их отмирающими остатками. Поэтому настоящие леса — таежные и тропические — не образуют высоко плодородных в сельскохозяйственном смысле почв. Более того, лес способен максимально использовать самые бедные местообитания пески и др, проявляя высокую продуктивность. В лесах продуктивность биоценозов не совпадает с плодородием почвы в форме ее богатства элементами питания и органическим веществом. В экологическом отношении степные растительные сообщества резко отличаются от лесных. Степная растительность живет на собственном почвенно-водно-минеральном питании, вследствие чего она развивает мощную, глубоко проникающую в почву корневую систему и формирует в зоне распределения своих корней богатейшую природную кладовую питательных элементов — почвы с доминированием дернового процесса. В этом случае продуктивность биоценоза зависит от свойств самой почвы. Между типично лесными Почвоведение b(тайга, гилея) и типично степными (луговая степь, высокотравная саванна) биогеоценозами существуют весьма разнообразные формы природных сообществ, в которых в разной степени участвуют в создании биомассы как сама растительность, таки свойства ибо гатство почвы. К таким биогеоценозам со сложным биологическим круговоротом относятся широколиственные леса с серыми и коричневыми лесными почвами, листопадные сезонно-влажные тропические леса и пр. Понятие плодородия в применении к естественным условиям теряет агрономическое содержание, так как способность удовлетворять потребности растений в элементах питания и воде присуща не только почве, но самому биологическому сообществу. В ряде случаев эта функция почти полностью переходит к биоценозу (тайга, гилея, хотя первоосновой накопления элементов в биомассе все же остается почва и ее материнская порода. Следовательно, не всегда по объему естественной биомассы можно судить об агрономическом уровне плодородия. В ряде случаев чрезмерное обилие биомассы вводит неискушенного наблюдателя в заблуждение относительно истинного богатства почвы. В связи с этим особое значение приобретают вопросы охраны лесных почв. Многочисленные примеры освоения тропических почв без достаточной их изученности и окультуривания свидетельствуют о полной деградации почв по пути образования латеритных панцирей. Естественный тропический лес на латеритизированных почвах не восстанавливается, а продуктивность вторичных лесов значительно ниже их исходного уровня. В наших условиях умеренного пояса природоохранными объектами являются леса на песках, особенно кварцевых, леса на гранитах, кварцитах, диабазах, гнейсах и других массивно-кристаллических породах, леса на крутых склонах с маломощными почвами и т. д. Все эти почвы, удобные для лесов, крайне неблагоприятны в агрономическом отношении и требуют капитальных затратна окультуривание. Продуктивность агроценозов зависит не только от плодородия почвы, но и от сложного комплекса условий и явлений окружающей среды. Повышение и поддержание почвенного плодородия является одной из самых важных и сложных задач практической и теоретической деятельности человека. В широком смысле данная проблема охватывает многие вопросы, связанные с функционирование агроце Часть. Плодородие, рациональное bbи с пользование bbиbbо х рана bbп о ч в 447 нозов, с взаимосвязью и взаимообусловленностью всех компонентов ландшафта. Конечный результат, интересующий человека, — это получение сельскохозяйственной продукции большей по массе и экологически чистой по качеству, что интегрально выражается в эффективном или экономическом плодородии почвы. Поэтому свойство почвы производить биологическую продукцию зависит не только от ее особенностей, но от и многих других факторов, действие которых распространяется далеко за сферу почвенного покрова (погодные условия, технологические процессы, вредители и болезни растений, продуктивность животноводства, деятельность промышленных предприятий, транспорта и т. п. В тоже время урожай растений непосредственно оказывает различное качественно-количественное влияние на свойства почвенного покрова, нате его особенности, которые определяют уровень плодородия, зависящий от свойств почвенной массы (агрохимические и физические особенности, содержание в почве экологически неблагоприятных химических соединений антропогенного происхождения, биологическая загрязненность и др .1 .5 . Плодородие bbп о ч в и п роду к т ив нос т ь ЛГРОЦЕНОЗОВ Природа дает земледельцу весьма разнообразные по агрономическому плодородию почвы в зависимости от типа естественной растительности. Предшествующие и очень разные пути формирования почв и их плодородия под агроценозами начинают вливаться в единое русло в связи с относительно одинаковым воздействием культурных растений на почву. Биологический круговорот веществ как важнейший фактор развития плодородия почв продолжается и при смене естественной растительности на культурную. Весьма существенным показателем биологического круговорота считается объем годичного опада, те. количество растительных остатков, ежегодно вовлекающееся в процессы почвообразования. Эти растительные остатки характеризуют объем энергетического биоматериала, обеспечивающего многие почвенные процессы. В агроценозах к опаду относятся пожнивные остатки и корни сельскохозяйственных культур, причем корни растений преобладают у пшеницы — 85%, гороха и кукурузы — 90, трав — 90—93%. 448 Почвоведение По характеру поступления и по объему годичного опада высокопродуктивные агроценозы приближаются к биоценозам луговой степи. Кроме растительного опада, важным источником образования гумуса являются корневые выделения. Это не позволяет рассматривать агроценозы только как потребителей почвенного плодородия. Оставляя в почвах значительную массу органических веществ, культурные биоценозы участвуют ив формировании ив поддержании плодородия почв. Замена естественных биоценозов агроценозами нарушает существовавшее равновесие между свойствами почвы и биологическими объектами. В результате образуются разной степени несоответствия почвенных свойств и культурных растений. Противоречия, связанные с неодинаковыми экологическими особенностями сельскохозяйственных растений и естественных биоценозов, возникают всегда. На первых этапах возделывания культурных растений при освоении целинных земель многие свойства почв оказываются неустойчивыми к новым условиям, несоответствующими новому набору растительных сообществ севооборота. Поэтому в почве возникают процессы, основное направление которых — привести почвенные свойства в равновесие с культурной биологической средой. Значительна здесь также роль вмешательства человека во взаимоотношение почвы и растений. Внесение удобрений, применение различных мелиоративных и агротехнических приемов способствуют изменению почвенных свойств, приводят их в соответствие с экологией культурных растений. Такое изменение почв, их окультуривание есть особая антропогенная стадия развития почв. При окультуривании свойства почв меняются до определенного уровня равновесия в соответствующей системе земледелия или севооборота. Разные системы земледелия и севообороты формируют разные уровни плодородия. Изменение состава культур в севообороте приводит и к изменению почвенного плодородия. Практики-земле дельцы всегда констатируют разное плодородие почв в пропашных и травопольных севооборотах, под огородами, на поливных и богарных землях. Степень смещения ( изменения) естественных свойств почв при окультуривании зависит от экологического сходства или отдаленности биоценозов и агроценозов. Почвы черноземного типа, темно каштановые, темно-серые лесные претерпевают меньше изменений Часть. Плодородие, рациональное bbи с пользование bbиbbо х рана bпочв4 4 так как агроценозы по своему воздействию на почву приближаются к травянистой лугово-степной растительности. Наоборот, подзолы, красноземы, сероземы и близкие к ним другие почвы значительно изменяются в процессе окультуривания. Ы Плодородие почв с культурными биоценозами развивается вме- рге с развитием производительных сил. Каждому уровню развития Производительных сил соответствует своя продуктивность аг роценозов, Обусловлено это тем, что объем биологического круговорота определяется интенсивностью сельскохозяйственного использования. Это важнейшая черта антропогенного почвообразовательного процесса. Почва-земля является основным средством производства в сельском хозяйстве, выполняя одновременно две функции орудия труда и предмета труда. При их помощи человек возделывает необходимые ему растения, получает разнообразную сельскохозяйственную продукцию. А поскольку почва участвует в процессе производства она сама изменяется под влиянием многосторонней деятельности человека, становится продуктом труда, результатом производственной деятельности. И вот здесь возникает проблема охраны почв как результат труда почва не должна стать хуже, потерять свое естественное плодородие. Существенная особенность почвы как основного средства сельскохозяйственного производства заключается в том, что почва при правильной агротехнике, применении удобрений и других приемов не снижает, а увеличивает свое плодородие. Истощают почву невысокие урожаи, а низкая продуктивность производства и низкая производительность земли. Наши почвы нуждаются в заботливой охране. Но надо всегда помнить, что охрана почвы и ее правильное рациональное использование, повышение плодородия — понятия неразрывные. Охранять земли — значит рационально их использовать, добиваться высоких устойчивых урожаев и высокой продуктивности сенокосов и пастбищ. Этого можно достигнуть только с помощью всемерной интенсификации производства, эффективного осушения и орошения угодий, борьбы с эрозией почвы, проведения лесозащитного лесоразведения, введения научно обоснованных севооборотов, совершенствования структуры посевных площадей. Несомненно, несмотря на однотипность воздействия агроценозов на почвы, последние не теряют черты предшествующих естественных. Почвоведение Почвоведение bстадий развития. Каждый почвенный тип в равновесном окультуренном состоянии будет иметь свои неповторимые черты. Судить освой ствах окончательно окультуренной почвы трудно, так как системы земледелия неравноценны по воздействию на почвы, а смена системы земледелия происходит раньше, чем почвы успеют прийти в равновесие. Почвообразовательные процессы имеют продолжительность сотни и тысячи лет. Системы воздействия человека на почву меняются значительно быстрее. Почвы, не успев вступить в равновесие, вновь обретают способность к движению, изменению. Есть и другая сторона этого вопроса. В пределах одной системы земледелия отношение разных землепользователей к почве неодинаково. Нерадивые земледельцы наносят двойной урон благосостоянию с одной стороны недодают продукты питания и сырье для промышленности, с другой — снижают плодородие почв, которое восстанавливается медленно, годами, десятилетиями. Пренебрежительное отношение к почве и ее плодородию подрывает материальную основу повышения урожайности полей, наносит вред интересам землеполь зователей. Высокая культура земледелия и интенсификация сельскохозяйственного производства способствуют охране почв, возрастанию их плодородия, улучшают химический состав и физико-химические свойства почв. При высоких урожаях объем органического вещества, оставляемого в почве, становится близким к объему, создаваемому в естественных условиях луговыми степями, те. такими сообществами растений, которые формируют в природе самые плодородные почвы — черноземы. Свойства высокоплодородной почвы должны соответствовать высоким урожаям. Согласно данным физиологов, при условии обеспечения растений всем необходимым по закону оптимума можно считать урожай пшеницы в 60 ц га удовлетворительным, 80—90 ц га нормальным 120 ц га — высоким. Эти цифры вполне реальны. На Северном Кавказе уже получают урожаи зерна в ряде случаев 50— 70 ц/га. При оценке продуктивности фитоценозов и агроценозов, что, так или иначе, связывается с плодородием почвы, нельзя недооценивать атмосферно-космические факторы. Ведь подавляющая часть биомассы, бесконечное число различных органических соединений создается не за счет почвенного питания, а благодаря фотосинтезу растений, из Часть. Плодородие, рациональное использование и о х рана почв углекислого газа воздуха и воды. Коэффициент полезного использования солнечной энергии зелеными растениями составляет 0,1—0,5%. Физиологи полагают, что степень использования солнечной радиации может быть намного увеличена. Это резерв повышения продуктивности агроценозов, условие повышения плодородия почв, расширенного его воспроизводства 4.2. ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ .2 .1 . Земельный bbк ада ст ризе мель н ы й ф он д Российской Федерации В соответствии с Законодательными актами Российской Федерации для обеспечения рационального использования и охраны земельных ресурсов вводится Государственный земельный кадастр, содержащий совокупность достоверных и необходимых сведений о хозяйственном, правовом и природным положении земель. Среди многообразия природных богатств особое значение имеет земля как всеобщее средство производства, пространственный базис для всех сфер человеческой деятельности и главное средство производства в сельском хозяйстве. Земельный кадастр включает следующие составные части государственная регистрация землепользований — оформление прав пользования землей сельскохозяйственными и несельскохозяйственными землепользователями, а также гражданами количественный учет земель по землепользователями по угодьям характеристика качества земель по их классам, механическому составу почв и признакам, определяющим их плодородие, а также по культурно-техническому состоянию кормовых угодий бонитировка почв экономическая оценка сельскохозяйственных угодий земельно-кадастровые документы и материалы. Земельный кадастр ведется на основе изучения земельных ресурсов страны. Этим занимаются многие государственные организации и учреждения землеустроительная служба с ее проектными институтами и экспедициями, научно-исследовательские и зональные сельскохозяйственные институты, лаборатории и кафедры вузов и т. д. Основными источниками сведений о земле служат различные съемки, обследования, обмеры, материалы лесо- и землеустройства. Весь Часть. Плодородие, рациональное использование и о х рана почв 45ма важное значение имеют аэрофотосъемки, специальные почвенные, геоботанические, геоморфологические, мелиоративные и агрохозяй- ственные обследования. Весь учет этих материалов осуществляется землеустроительной службой. Материалы земельного кадастра широко применяются при решении многих вопросов, связанных организацией использования и охраны земель, управлением земельным фондом страны, проведением землеустройства, мониторинга земель с установлением платности землепользования, совершением сделок с землей и др. По данным государственного учета земель общая площадь земельного фонда Российской Федерации составляет 1710 млн. га (без учета внутренних территориальных вод. Земельный фонд распределяется по категориям земель (табл. Таблица Распределение земельного фонда Российской Федерации по категориям земель № |