Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
26. Факторы газообмена между почвой и атмосферой
На газообмен между почвенным и приземным слоем воздуха оказывает влияние структурное строение и строение пахотного слоя почвы (величина общей скважности и соотношение некапиллярных и капиллярных пор). Объем пор устойчиво занятых воздухом называется аэрация или порозностью устойчивой аэрации. Чем крупнее агрегаты тем выше порозность аэрации. Если почва состоит из агрегатов мельче 0,5 мм то на долю пор занятых воздухом приходится всего 2,7% а воздухопроницаемость отсутствует. При размере агрегатов 1-2 мм воздухопроницаемость равна 100%.
27. Условия эффективного применения гербицидов в посевах.
Условия эффективности применения гербицидов при наземном и авиаопрыскивании определяется температурой воздуха, скоростью воздуха, выпадением осадков, расходом рабочей жидкости, скоростью проникновения гербицидов в ткани растения. Большинство гербицидов применяемых для уничтожения вегетирующих сорняков, обладают наибольшей токсичностью при температуре 18-24с. Слабо действуют при 25-30с и почти не действуют при темперт 8-10с. Допустимая скорость ветра не выше 4м\с.
28. Приемы регулирования водного режима почвы в условиях Северного Казахстана накопления,сохранения и рационального использования
Эффективным приемом накопление влаги является паровое поле широко применяемое в зерновых районах под посев яровой и озимой пшеницы. Пар является полем гарантированного урожая особенно в сухие годы. Для лучшего снегонакопления на паровых полях рекомендуется высевать кулисы из горчицы подсолнечника и др к-р. При высоте кулис около метра эффект наблюдается в интервале 6-15 высот. В отношении снегозадержания с помощью лесополос имеются противоречивые суждения особенно в зоне применения почвозащитного земледелия. Стерня полосная обработка кулисы из однолетних растений – обеспечивают эффективное и равномерное накопление снега. Задержание талых вод можно проводить путем нарезки щелей по непаровым предшественникам поделки лунок лункообразователемЛОД-10 на паровых полях. После прохода лункообразователя на каждом га образуется до 13-14тыс лунок глуб 12-15 см и примерной общей емкостью 250-300м3. В центрально-черноземн обл для задержания талых вод примен спец приемы осенн обработ почвы – вспашка поперек склонов, вспашка с прерывистым бороздованием, вспашка с перекрестным обвалованием идр.
Сохрание влаги на отвальной зяби и в большинстве случаев на стерневых фонах обеспечивается своевремен и качествен проведением ранне-весеннего боронования и создания рыхлого мульчирующего слоя почвы с помощью зубовых и игольчатых борон. Большая польза от снижения испарения путем создания рыхлого мульчирующего слоя почвы на поверхности будет достигаться на почвах склонных при высыхании к усадке и образованию глубоких трещин. Значительную пользу дает мульчирование поверхности почвы послеуборочными остатками.
Рациональное использование запасов влаги в почве достигается путем своевременного и полного истребления сорной растительности выбора оптимального срока посева и норм высева глубина заделки семян внесение фосфорных удобрений. Эффективным приемом рационального использ осадков и почвенной влаги в условиях сев казахстана могут быть летние посевы однолет кормовых к-р.
29. Классификация мер борьбы с сорняками
Организационные: 1. Учет засоренности полей. 2. Оценка засоренности полей и экономического порога вредоносности. 3. Картографирование засоренности полей. 4. Разработка комплексной программы мер борьбы с сорняками.
Предупредительные: 1. Очистка семян культур раст 2. Термическая обработка соломы зерноотходов перед скармливанием. 3. Обкашивание пустырей обочин дорог до цветения сорняков. 4. Соблюдение внешнего и внутреннего карантина сорных раст. 5. Организация правильного хранения и обеззараживания навоза от семян сорняков.
Истребительные: 1. Агротех: 1. Обработка паровых полей. 2. Осенняя обраб почвы. 3. Весеняя обраб почвы 4. Обработ ухода за посевами 5. Чередование культур в севообр 6. Повыш конкурентной способ культур раст приемами агротехники. Химические: 1. Допосев применен гербицидо избирател действ. 2. Примене гербиц избирател действ на посевах культурных раст. 3. Применен гербицид сплошного и избирател действия после уборки с\х к-р. 4. Применен гербиц сплошн и избирател действ на паровых полях. Биологические: 1. Использов насекомых фитофагов 2. Использование патогенных вирусов бактерий грибов. Использ электрической энергии: 1. Использ высококачественного электромагнитного поля. 2. Использ электрич тока большой мощности. Физические: 1. Использ огневых культиваторов с газовыми горелками. 2. Использ огневых машин для сжигания сорняков вдоль открытой оросительной сети.
30. Приемы улучшения структурного состояния почвы.
Большое значение имеет посев многолетних бобовых трав и их смесей со злаковыми внесение больших доз органического удобрения запашка сидератов и посев промежут культкр. Структурообразующий эффект многолетних трав сидератов зависит от уровня их урожаев. Большие урожаи создают не только большую надземную биомассу но и оставляют в почве больше корней равномерно распределенных в корнеобитаемом слое. Это поставляет перегнойные вещества для структурообразов улучш физ св-ва почвы. Внесение оранич удобр и запашка сидерата в зависимости от количества и качества их срока и способа заделки в почву может повысить количество прочных агрегатов в почве. Обработка почвы также может способствовать улучшению структуры обрабатываемого слоя. При оптимал влажности структурообразования обраб приводит к образованию прочных агрегатов с пористосттью характерной природ агрегатам. На выпаханых черноземах нередко подпахотный слойболее структурный чем пахотный. В этом случае полезна глуб вспашка с выносом на верх крупки подпахотного слоя. Также структура может быть улучшена правильным подбором культур и их чередование в севообороте минимализация обработки в нем примен орган и минер удобр устранение избыточ кислотности или щелочн. При избыточ рыхлости плотность пахотного и особенно посевного слоя часто приходится регулир прикативанием.
31 Сущность принципа удушения в борьбе с сорняками, условия примене
Способ удушения был предложен В. Р. Вильямсом для уничтожения корневищ пырея ползучего, но этот способ оказался эффективен для уничтожения и других корневищных и корнеотпрысковых сорняков, у которых вегетативные органы размножения залегают в пахотном слое. Удушение осуществляется в системе зяблевой обработки или при осенней обработке черного параперекрестным дискованием на глубину 10 - 12 см и последующей глубокой вспашкой плугом с предплужниками во время массового появления всходов сорняков. Во время дискования горизонтально расположенные корневища и корневые отпрыски разделяются на отрезки длиной 10 - 20 см, которые через 10 - 12 дней дают дружные всходы. В это время проводят глубокую вспашку. Конкретное применение способа удушения зависит от типа и вида сорняков, от глубины залегания органов размножения, от мощности пахотного слоя и др.
Способ удушения корневищ и систематического уничтожения появившихся всходов дисковыми орудиями дает положительные результаты только при своевременном уничтожении или достаточно глубокой заделке проростков. При запоздалой обработке сорняки развивают фотосинтетическую деятельность, образуют новые корневища и снова размножаются.
Уничтожение сорных растений в посевах осуществляется различными приемами ухода за посевами - боронованием и междурядной обработкой.
Своевременно проведенное довсходовое и послевсходовое боронование зерновых, зернобобовых и технических культур позволяет уничтожить до 80 - 90 % всходов сорняков.
32 Тепловой режим почвы и его регулирование.
32. Тепловой режим почвы и его регулирование.ния. Тепло - один из пяти факторов жизни растений. Определенная температура необходима для нормального развития как надземной части, так и корней. При пониженной температуре развивается лучше корневая система, при повышенной - надземная часть. Активность и жизнедеятельность корней зависит от температуры почвы. Нормальный рост и деятельность корней, микроорганизмов возможна при температуре почвы 10-40°. Прорастание семян и появление всходов происходит и при низких температура. Полезные почвенные микроорганизмы более устойчивы к высоким и низким температурам, однако оптимум для их жизнедеятельности обычно в пределах 25-30° С (нитрификаторы, азотофиксаторы). Он близок к оптимуму температур почвы для культурных растений. При пониженных температурах почвы микроорганизмы резко снижают свою жизнедеятельность, а затем весной ее восстанавливают. Вследствие чего рано весной нередки случаи голодания растений от недостатка пищи, особенно азотной. Чаще всего это наблюдается на озимых посевах. Они рано весной пробуждаются и обычно нуждаются в подкормке азотными удобрениями.
Кущение яровых зерновых культур (пшеница, ячмень) лучше проходит при температуре почвы 20-25° на глубине закладки узла кущения. Температура почвы влияет на продолжительность вегетации и межфазовый период. При среднесуточной температуре воздуха ниже 10° созревание не происходит .
Основным источником тепла является солнечная радиация. До земли доходит тепло солнца в количестве 168 ккал/см2 в год. Третья часть тепла остается в атмосфере, а две трети достигают земной поверхности.
Другими источниками тепла, менее существенными, являются приток теплого атмосферного воздуха, разложение органического вещества в почве и другие биологические процессы, внутреннее тепло земли.
К тепловым свойствам почвы относятся теплопоглотительная способность, теплопроводность, теплоемкость, теплоиспускательная способность.
Теплопоглотительную способность почвы обычно характеризуют величиной альбедо, которая показывает какую часть поступающей лучистой энергии отражает почва. Альбедо темноцветных влажных почв около 8%, а посевов зерновых культур - 10-25%.
Степень нагревания почвы зависит от ее теплопроводности, которая определяется количеством тепла в калориях, протекающим в 1 сек через 1 см2 слоя однородного вещества толщиной 1 см, если температура обеих сторон этого слоя отличается на 1°С.
Теплопроводность почвы зависит от ее механического состава, содержания воздуха, воды, пористости почвы. Влажные почвы обладают большей теплопроводностью, чем сухие, плотные - больше, чем рыхлые .
Значительное влияние на тепловой режим оказывает теплоемкость.
Объемной теплоемкостью называется количество тепла в калориях, которое необходимо для того, чтобы нагреть 1 см3 почвы на 1°. Теплоемкость воды больше теплоемкости минеральной части почвы. Это означает, что объемная теплоемкость почвы увеличивается с повышением ее влажности.
Влажная почва медленнее нагревается, но будучи нагретой, при достаточном притоке тепла, она запасает большое количество тепла и медленнее отдает его в окружающую среду. Вследствие этого она меньше подвержена колебаниям внешней температуры.
Изменение температуры почвы в течение суток и по сезонам года зависит от температуропроводности почвы. Коэффициент температуропроводности определяется отношением коэффициента теплопроводности к объемной теплоемкости. Коэффициент температуропроводности для воздуха равен 0,16, а для воды - 0,0013. На нагревание почвы, кроме ее тепловых свойств, влияет рельеф. При одном градусе южного уклона по количеству притекающего тепла поле как бы перемешается на 100 км южнее. Из склонов различной экспозиции лучше прогревается южный, затем восточный, менее западный и северный склоны .
Почвы разного механического состава прогреваются в следующем убывающем порядке: песчаные > супесчаные > глинистые. Температура почвы имеет годовые и суточные колебания. Затухание амплитуды суточных колебаний температуры происходит на глубине от 35 до 100 см, на этой глубине в почве в течение суток наблюдается постоянная температура.
Теплоиспускательная способность почвы -способность почвы выделять тепловые лучи. Она зависит от состояния почвы, поверхности, степени ее увлажнения.
3.Приемы регулирования теплового режима
Регулирование теплового режима почвы может быть осуществлено рыхлением или уплотнением верхнего слоя почвы. Рыхление влажной почвы на глубину 2- 4 см понижает ее температуру на 1-2°. Прикатывание, наоборот, повышает .
Более сильное влияние на температуру почвы оказывает глубокое рыхление. Нагревание и охлаждение рыхлой почвы более значительно, чем плотной. Рыхлая почва плохо передает тепло вглубь, в ней понижен приток тепла из глубоких, более теплых слоев.
В некоторых случаях для регулирования теплового режима применяется мульчирование поверхности почвы светлым материалом (солома) или темным (торф). Солома увеличивает отражательную способность почвы, снижает испарения воды, температуру, суточные колебания температуры сглаживаются. Однако, следует помнить, что плохое прогревание почвы задерживает прорастание семян сорных растений, снижает интенсивность нитрификации, несколько удлиняет вегетацию растений. Противоположным действием обладает мульча темного цвета.
Для улучшения теплового режима почвы и растений применяют гребневые и грядовые посевы, размещение культур с учетом их биологических особенностей и требования к теплу на склонах с различной экспозицией (южной, северной и т.д.).
Орошение полей в летнее время снижает температуру почвы и предохраняет ее поверхность от перегрева..
В районах с суровой зимой хорошим средством отепления почвы является снеговой покров.
Снежный покров уменьшает глубину промерзания и ускоряет оттаивание почвы на 2 недели.
33. Методы учета засоренности посевов, составление карты засоренности полей и ёё использование.
глазомерный (визуальный) метод учета засоренностисельскохозяйственных угодий
При использовании визуального метода степень засоренности посевов определяют путем глазомерной оценки. Не отличаясь высокой точностью, он позволяет оперативно обследовать посевы на большой площади. Наиболее приемлем для производственных условий перед началом обработки полей гербицидами. Степень засоренности посевов оценивается по шкале А.И. Мальцева (табл.2).
метод учета засоренности сельскохозяйственных угодий осуществляется путем оперативного обследования. В основу этого метода положена оценка засоренности по относительной численности сорняков в сравнении с густотой стеблестоя культурных растений. Техника обследования посевов заключается в том, что осматривают поля, проходя по одной или двум диагоналям. При этом в ведомость (форма 3) вносят встретившиеся сорняки и соответствующие баллы по ним. После обхода участка, когда имеется полное представление о степени засоренности, ставят балл засоренности всего участка.
шкала глазомерной оценки засоренности полей
|
Балл |
Характеристика численности сорняков |
Степень засоренности |
|
1 |
В посеве встречаются единичные сорняки |
Слабая |
|
2 |
Сорняки встречаются в посеве в незначительном количестве, обычно теряются среди культурных растений |
Средняя |
|
3 |
Сорняки встречаются в посеве обильно, но не преобладают над культурными растениями |
Сильная |
|
4 |
Сорные растения преобладают над культурными |
Очень сильная |
Количественный метод учета засоренности полейДля получения более полной информации о засоренности сельскохозяйственных угодий проводится сплошное обследование в период массового появления основных видов сорняков количественным методом.С этой целью проходят каждое поле по наибольшей диагонали и через равные промежутки, накладывают учетную рамку размером 50х50 см (0,25м2). Внутри рамки подсчитывают сорные растения каждого вида, результаты заносят в учетный лист засоренности поля Неизвестные обследователю сорняки заносятся в строку «Прочие виды». На полях и участках площадью до 50 га рамку накладывают в 10 точках, 50-100 га - в 15, на полях более 100 га - в 20 точках.
Оценка засоренности сельскохозяйственных угодий
|
Число сорняков, шт/м2
|
Балл засоренности
|
Степень засоренности |
|
1,0-5,0
|
1
|
Очень слабая
|
|
5,1-15
|
2
|
Слабая
|
|
15,1-50
|
3
|
Средняя
|
|
50,1-100
|
4
|
Сильная
|
|
Более 100
|
5
|
Очень сильная
|
Количественно - весовой метод учета засоренности полей
При количественно-весовом методе учитывается не только количество сорняков, но и сырая и сухая масса сорных и культурных растений. Метод применяется в агротехнических опытах, когда возникает необходимость оценить не только степень засоренности посевов, но и вредоносность сорняков. Оценка вредности основывается на том, что потери урожая культуры от сорняков в процентах примерно совпадают с удельным весом сорняков от обшей биомассы растений с единицы площади.
При этом одновременно с численностью определяется масса надземных органов сорняков, выраженная в граммах на единицу площади. Численность сорняков рассчитывают по формуле;
a
А = ---- ;
n s
где А- численность сорняков, шт.;
а- число растений в пределах учетной площади, шт.;
n- число учетных площадок;
s- величина учетной площадки, м2.
Масса же сорняка характеризуется тремя величинами: массой живых растений, их абсолютно сухой массой и массой растений в воздушно-сухом состоянии.
Порядок выделения пробных площадок тот же, что и при количественном учете сорняков. Все сорняки в пределах рамки выдергивают, отрезают по уровню корневой шейки. Подсчитывают количество стеблей по видам сорняков, взвешивают в сыром, воздушно-сухом и абсолютно сухом состояниях.
Установлено, что практически потери урожая зерна от сорняков, выраженные в процентах, совпадают с удельной массой сорняков в посевах, также выраженной в процентах от общей биологической массы фитоценоза. Отношение массы надземной части сорных растений к общей надземной массе агрофитоценоза, выраженное в процентах, Н.З. Милащенко назвал долей сорняков или их вредоносностью. При этом используется следующая шкала:
Степень засоренности Для сорняков (удельная масса сорняков
от общей биомассы фитоценоза , %)
Слабая до 10
Средняя 11-20
Сильная 21-30
Очень сильная свыше 30 Использование такой шкалы позволяет оценить не только засоренность посевов, но и вредоносность сорняков, то есть ожидаемую потерю урожая сельскохозяйственной культуры при конкретном уровне засоренности.
При использовании аэровизуального метода его результаты сравнивают с наземным количественным методом для достижения необходимой точности. Оценка степени засоренности проводится по пятибальной шкале, при этом 1 балл означает покрытие сорняками 10% площади, 2 - от 11 до 25,3 - от 26 до 35,4 - от 36 до 55,5 - от 56 до 75. Эта шкала может быть приравнена к шкале количественного метода учета засоренности.
Методика составления карты засоренности полей
Составление карты засоренности позволяет наглядно представить и более эффективно использовать результаты обследования полей для разработки комплексной программы борьбы с сорняками. Основой ее служит карта землепользования хозяйства. На карте в границах каждого поля, ближе к правому краю, вычерчивают один в другом два круга диаметром два и четыре см (рис. 16). В центре малого круга указывается средняя численность сорняков на одном квадратном метре, балл засорения, а под чертой год обследования. Пространство между внешним и внутренним кругами разделяют на сектора по количеству агробиологических групп сорняков, пропорционально их числу от общего количества. Каждый сектор раскрашивают или штрихуют согласно принятым условным обозначениям, затем вписывают сокращенные названия (первые буквы родового и видового названия) и число наиболее злостных и часто встречающихся сорняков. Тип засоренности каждого поля обозначают выразительными знаками или окраской. Наиболее характерными типами засоренности могут быть следующие:
малолетние двудольные - желтый цвет или горизонтальные
пунктирные линии;
малолетние однодольные - зеленый цвет или вертикальные
точечные линии;
многолетние двудольные - коричневый цвет или вертикальные
сплошные линии;
вершинами вниз;
многолетние однодольные - синий цвет или сплошные
горизонтальные линии;
карантинные - красный цвет или пересекающиеся
горизонтальные и вертикальные
линии.
В рекомендациях последних лет выделяют пять биологических групп сорняков : малолетние однодольные, многолетние однодольные, малолетние двудольные, многолетние двудольные, карантинные и прочие.
Ниже приводится пример сокращения видового названия сорняков.
Многолетние Малолетние
Вп - вьюнок полевой Гв - горец вьюнковый
Лн - льнянка обыкновенная Мб - марь белая
Ор - осот розовый Оо - овсюг обыкновенный
On - осот полевой Пс - пастушья сумка
Пв - пырей ветвистый (острец) Пв - просо волосовидное
Пп - пырей ползучий Пк - просо куриное
Or - осот голубой Щз - щетинник зеленый
Пг - полынь горькая Що - щирица обыкновенная
Мл - молочай лозный Яп - ярутка полевая
34. Типы водного режима почв
В зависимости от количества атмосферных осадков и их использования выделяются 6 типов водного режима: мерзлотный, промывной, периодически промывной, непромывной, выпотной, ирригационный.
Промывной тип характерен для той зоны, где годовая сумма осадков выше испаряемости. Почвенно-грунтовая толща ежегодно подвергается сквозному промачиванию до грунтовых вод.
Периодически промывной тип водного режима характерен для той зоны, где среднемноголетняя сумма атмосферных осадков примерно равна среднемноголетней величине испаряемости. Но в отдельные годы сумма атмосферных осадков может быть выше или ниже величины испаряемости. Грунтовые воды залегают обычно за пределами корнеобитаемого слоя.
Непромывной тип водного режима характерен для зоны, где сумма атмосферных осадков за год существенно меньше величины испаряемости. К осени в почве всегда создается дефицит влаги (т.е. разность между запасом продуктивной влаги при НВ и фактически имеющимся запасом). Весеннее промачивание почвы происходит лишь на глубину 1,0- 1,5 м, ниже которой сохраняется слой с влажностью близкой к ВУЗ. Грунтовые воды залегают на глубине многих метров.
Кроме того, выделяют выпотной тип водного режима, мерзлотный и ирригационный.
35.Корневищные сорные растения; представители и меры борьбы с ними
Корневищные сорные растения. Так же, как и корнеотпрысковые сорняки, они размножаются вегетативно и семенами. В отличие от первых у этой группы сорняков органами вегетативного размножения служат подземные стебли-корневища. Наиболее важными биологическими признаками представителей этой группы сорняков являются способность образовывать из почки новые побеги, а также более продолжительная жизнеспособность корневищ. К ним относятся: пырей ползучий, острец, свинорой, гумай, тысячелистник обыкновенный, полынь обыкновенная и др.
Растения представлены значительным количеством широко распространенных трудноискоренимых видов, засоряющих сельскохозяйственные культуры. Важный биологический признак этой группы сорняков продолжительность жизни корневищ и способность их образовывать почки и новые побегиМероприятия по борьбе с корневищными сорняками направлены прежде всего на уничтожение вегетативных органов размножения. В зависимости от биологических особенностей, глубины залегания их корневищ в почве применяют разные методы подавления жизнеспособности этих сорняков.
36.Формы воды в почве.
Различают следующие формы воды в почве, которые отличаются между собой как прочностью связи с твердой фазой почвы, так и степенью подвижности, т.е. доступностью их растениям:
а) кристаллизационная - входит в состав минералов в виде отдельных молекул, например в состав гипса - СаSO4 · 2Н2О;
б) конституционная - молекулы воды прочно связаны с кристаллической решеткой минерала, обычно в виде гидроксильной группы, например FеОН3.
Эти формы воды не имеют практического значения для растений и не оказывают существенного влияния на физические свойства почв.
В составе сорбированной воды различают прочносвязанную, или гигроскопическую, и рыхлосвязанную, или пленочную.
в) гигроскопическая - удерживается на поверхности почвенных частиц силами молекулярного притяжения порядка 10-30 тысяч атмосфер, относится к категории прочносвязанной воды
При соприкосновении с воздухом, содержащим пары воды, сухая почва поглощает часть этой воды. Способность почвенных частиц поглощать воду из атмосферы окружающего воздуха называется гигроскопичностью. Гигроскопичностью обладают лишь коллоидные частицы почвы. Количество гигроскопической влаги зависит от механического состава почвы, температуры и относительной влажности воздуха, упругости водяного пара, содержания органического вещества.
г) пленочная - сверх максимальной гигроскопичности поверхность почвенных частиц покрывается водяной пленкой. Она передвигается не сплошной массой, а от частицы с большей толщиной водяной пленки к частицам с меньшей толщиной водяной пленки до тех пор, пока толщина пленок вокруг обеих частиц не будет одинаковой. Ее значение состоит в том, чтопередвигаясь снизу вверх, она может приблизить к поверхности легкорастворимые соли. Она относится к категории рыхлосвязанной воды.
д) парообразная - водяной пар является неотъемлемой составной частью почвенного воздуха. Движение парообразной влаги в почве происходит за счет изменения ее упругости вследствие температурного градиента. Пары воды перемещаются от мест с большей упругостью (с повышенной температурой) к местам с меньшей упругостью, т.е. в сторону понижающихся температур. Зимой, когда верхние слои почвы оказываются более холодными, чем нижние, происходит перегонка парообразной влаги из низших слоев в верхние. При ее конденсации верхние слои почвы дополнительно увлажняются. Аналогичное явление наблюдается в ночное время летом, когда верхние слои почвы охлаждаются и упругость водяных паров падает.
д) твердая вода (лед) - образование льда сопровождается увеличением его объема на 1/11 часть, что способствует разрыхлению и расчленению почвы на агрегаты. При этом крупные глыбы, образованные при механической обработке почвы, распадаются на более мелкие. Кристаллы льда способствуют также образованию трещин в почве, что повышает ее водопроницаемость и аэрацию. При 0оС плотность льда равна 0,9168 г/см3, а воды - 0,999968 г/см3 (максимальная плотность воды при 4оС составляет 1 г/см3);
е) капиллярная - занимает тонкие промежутки между почвенными частицами, получившими название капилляров. Она подразделяется на капиллярно-подвешенную, капиллярно-подпертую. Капиллярная влага является основным источником снабжения растений и почвенных микроорганизмов водой. Она относится к категории физически свободной воды. Капиллярная влага удерживается и передвигается в почве под влиянием капиллярных (менисковых) сил, которые начинают проявляться в порах с диаметром менее 8 мм. Особенно сильно выражены менисковые силы в порах с диаметром от 3 до 100 мк. Она передвигается из зоны большего увлажнения в зону меньшего увлажнения, из более нагретой в менее нагретую зону ( в зону повышенного поверхностного натяжения и вязкости воды), с участка с меньшим осмотическим давлением в места с высоким осмотическим давлением.
В условиях Северного Казахстана, где грунтовые воды залегают глубоко, а глубина промачивания незначительная, формирование урожая происходит за счет капиллярно-подвешенной влаги.
ж) гравитационная - занимает все крупные некапиллярные промежутки между агрегатами в почве, вытесняя воздух. Максимальное количество гравитационной воды, которое может вместить почва при заполнении всех пустот, называется полной влагоемкостью (ПВ) Для растений гравитационная вода доступна, но вследствие кратковременного нахождения ее в корнеобитаемом слое почвы она непосредственно в снабжении растений водой участвует в ограниченном количестве, но является источником образования капиллярной влаги в почве.
37.Корнеотпрысковые сорные растения; представители и меры борьбы с ними.
Корнеотпрысковые сорняки. Органами вегетативного размножения у этих сорняков является корневая поросль (отпрысок), которая появляется из почек главного и боковых корней. Эта поросль дает начало новым растениям, которые становясь самостоятельными, вновь образуют отпрыски. Постепенно вокруг одного растения появляются много самостоятельных растений, образующие куртины. В дальнейшем отдельные куртины сливаются и возникает сильно засоренный массив. Эти растения обладают сильно выраженной способностью к вегетативному размножению. Оно происходит с помощью вертикальных и горизонтальных корней размножения, на которых расположены многочисленные спящие почки. Пробуждающиеся почки образуют в различном направлении и на неодинаковом расстоянии от материнского растения корневые отпрыски (подземные побеги), переходящие в полноценные надземные побеги. Позднее эти дочерние растения формируют свою корневую систему и, теряя связь с материнским растением, сами становятся очагами вегетативного размножения. Постепенно вокруг одного материнского растения появляется много самостоятельных растений, занимающих площадь в несколько квадратных метров. При дальнейшем размножении отдельные куртины сливаются в сплошной массив сорняков.
Вегетативные органы размножения корнеотпрысковых сорняков размещаются в почве на разной глубине, имеют неодинаковую (но в общем высокую) способность к отрастанию. Большинство из них в отличие от корневищных сорняков обладает высокой семенной плодовитостью, что вызывает дополнительные трудности в борьбе с ними. Попавшие в почву семена корнеотпрысковых сорняков некоторых видов прорастают сразу (осот полевой, щавель малый и др.) или медленно (вьюнок полевой, горчак ползучий). Лучше прорастают с глубины 1 —2 см. В почве семена сохраняют жизнеспособность несколько лет.
Горизонтальные корни размножения у большей части растений этой группы располагаются в пределах пахотного слоя, мельче — у осота полевого и молочая (5—15 см), глубже — у бодяка полевого, горчака ползучего (до 25—30 см). Часть корневых отпрысков латука татарского и вьюнка полевого залегает в подпахотном слое. Высокой жизнеспособностью отличаются корни размножения и их обломки осота полевого, бодяка полевого, латука татарского и др. Несколько слабее побеги образуются от отрезков корней у вьюнка полевого. Подрезанные отпрыски этих сорняков приживаются плохо. Корнеотпрысковые сорняки распространены всюду. Они засоряют все полевые культуры, развиваются на чистых парах, в садах, усадьбах и перелогах.
Наиболее злостными представителями корнеотпрысковых сорняков являются: бодяк полевой, осот полевой, молокан татарский, вьюнок полевой, горчак розовый, сурепка обыкновенная, льнянка обыкновен-
ная, молочай лозный.
38.Агрономически ценная структура: понятие, оценки степени структурности почвы,противоэрозионные свойства.
агрономически ценная структура:
1. величина от 0,25 до 10мм
2. водопрочная
3. механически прочная (связность)
4. достаточно пористая
В зоне возможного проявления ветровой эрозии – обладать ветроустойчи -
востью, т.е. комочки должны быть размером крупнее 1 мм.
Шкала оценки структурного состояния почв на основе сухого и мокрого просеивания (С. И. Долгов, 1970)
Оценка структурного состояния:
Содержание агрегатов 0,25 -10 мм, % к массе сухой почвы
Воздушно - сухих водопрочных
Отличное > 80 > 70
Хорошее 80-60 75-55
Удовлетворительное 60-40 55-40
Неудовлетворительное 40-20 40-20
Плохое <20 <20
Такая классификация нужна для понимания взаимоотношений структурной и беструктурной частей почвы.
Прочность строения, приданная пахотному слою механической обработкой, прямо зависит от степени структурности почвы, чем она выше, тем прочнее строение и тем длиннее оно сохраняется. При низкой структурности под влиянием внешних воздействий и прежде всего притока воды, последние быстро разрушаются и почва заплывает – уплотняются.
Прочность – главное свойство агрономически ценной структуры, необходимое для прочности строения пахотного слоя почвы. Практическое значение агрономически ценной структуры зависит прежде всего от ее содержания в общей массе почвы, т.е. от степени структурности почвы (%) и уровня прочности ее агрегатов. При небольшом содержании агрономически ценной структуры в общей массе почвы ее влияние на строение почвы может оказаться недостаточным, так как бесструктурная часть почвы – пыль при этом заполнит все крупные некапиллярные поры, и в почве станет преобладать капиллярная скважность, как если бы она вся была – раздельночастичной.
39. Агротехнические меры борьбы с сорняками в послепосевной период
Жизнеспособные семена сорняков, находящиеся в почве, служат постоянным источником появления новых растений. Дружное их прорастание возможно только при определенных условиях, обеспечивающих их пробуждение, выход из состояния биологического покоя. Поэтому одним из принципов борьбы является создание условий для прорастания семян с последующим уничтожением всходов сорняков обработкой. На практике этот принцип получил название провоцирования.Путем провоцирования удается большую часть всходов сорняков уничтожить до посева культурных растений. Метод основан на поверхностной обработке, уплотнении и увлажнении почвы в теплое время года либо на воздействии электромагнитных полей при отсутствии на поле культурных растений. Применяется на полях с высокой засоренностью почвы семенами однолетних и других сорных растений.
Наиболее злостные многолетние сорные растения (вьюнок полевой, пырей ползучий и др.) размножаются не только семенами, но и вегетативными органами. Возобновление сорных растений с помощью вегетативных органов возможно только до тех пор, пока в них имеется запас питательных веществ. Питательные вещества, сосредоточенные в подземных органах корнеотпрысковых многолетников, представляют собой в основном водораст-воримые углеводы (инулина, ди- и моносахара и пр.). Это обеспечивает высокую жизнестойкость и регенерационную способность корневой системы. В борьбе с такими сорняками основная задача должна состоять в том, чтобы исключить биосинтез и отложение запаса питательных веществ в подземных органах, обеспечив тем самым их истощение.
Поэтому вторым принципом борьбы является истощение подземных органов (корней, корневищ) сорняков, путем периодического многократного подрезания культиваторами вновь появившихся розеток и побегов, прежде чем начнется отток продуктов фотосинтеза из листьев в подземные органы и, таким образом,увеличить расход запасных питательных веществ на отрастание новых побегов, которые, в свою очередь, нужно уничтожить до образования листьев.
Метод особенно эффективен в системе паровой обработки почвы против корнеотпрысковых сорняков.
При возможности использовать дисковые лущильники и плуги истощение сочетается с удушением. Оно обычно применяется для борьбы с пыреем ползучим. Сначала корневища измельчаются (истощение) лущильником, а затем всходы с коротким отрезком корневища (шилца) запахиваются плугом (удушение).В настоящее время в некоторых странах получают распространение различные способы физического уничтожения — лишение жизнеспособности растений и органов размножения при использовании огня, применении электричества, электромагнитных волн и др.В борьбе с корневищными сорняками применяют также высушивание— использование воздействия солнечных лучей на предварительно извлеченные корневища сорных растений культиваторами на поверхность почвы в сухую и жаркую погоду.В районах с малоснежными морозными зимами применяется вымораживание, при котором, извлеченные на поверхность почвы подземные органы многолетних сорняков поздней осенью при низких температурах теряют жизнеспособность. Перечисленные методы борьбы с сорными растениями применяются в первую очередь в системе обработки почвы. Установлено, что 75-80% общего недобора урожая от сорняков происходит от многолетников , остальная - от малолетников. При рациональной и своевременной обработке почвы уровень засоренности посевов малолетними и многолетними сорняками снижается на 50—60 %.Следовательно применение только осенней и весенней обработки почвы не обеспечивает очищения посевов зерновых культур и кукурузы от многолетних корнеотпрысковых сорняков.
Борьба с сорняками на паровом поле . В отношении многолетних сорняков следует сказать, что ни осенней, ни весенней обработками искоренить их полностью не удается. Лучшим местом борьбы с ними является чистый пар. Появление всходов сорных растений на паровых полях летом зависит главным образом от количества выпадающих осадков: чем они чаще и обильнее, тем больше появляется сорняков. В паровом поле наиболее полно осуществляется принцип истощения в отношении многолетних сорняков. На данный период разработаны технологии подготовки плоскорезного, нулевого, минимально - нулевого , минимального и комбинированного пара.
Борьба с сорняками на плоскорезном пару. На плоскорезном пару в борьбе с сорняками используется принцип истощения, который осуществляется плоскорезными орудиями в течение весенне-летнего периода. Первую культивацию проводят после массового отрастания сорняков, последующие повторяют, ориентируясь на отрастание корнеотпрысковых сорняков. Оптимальным периодом между обработками пара следует считать 20-25 дней. Последнюю обработкурекомендуется проводить во второй половине августа глубокорыхлите-
лем на глубину 20-27см, в зависимости от механического состава почвы и увлажнения.
В США интервал между обработками рекомендуют делать в 10-14 дней. При этом указывается, что многолетние сорняки имеют резервы питания достаточные на 2-3 года .
Специальные длительные опыты, проведенные в штате Канзас показали, что истребление вьюнка в пару возможно за два года, при условии проведения обработок своевременно и надлежащим орудием. При этом необходимо около 16 культивации с интервалом через каждые 12 дней после отрастания вьюнка. Глубина обработки - 10 см .
По данным Д. Изели наименьший запас питательных веществ у корнеотпрысковых сорняков наблюдается в фазу бутонизации, которая наступает в конце июня или в самом начале июля. В отношении растений вьюнка автор указывает, что до фазы 5 листьев всходы вьюнка еще как однолетние растения. После этого периода корни вьюнка способны давать отпрыски.
Для эффективного уничтожения в пару корневищных сорняков рекомендуется применять культиваторы КПЭ-3,8, КТС-10. При засорении поля пыреем ползучим наиболее эффективны 4-5 кратная обработка этими культиваторами на глубину залегания корневищ - 14-16 см .Борьба с острецом затруднена тем, что его корневища залегают глубже, чем у пырея ползучего. В условиях Северного Казахстана основная масса корневищ остреца находится на черноземных и темно-каштановых почвах на глубине 28-30 см, каштановых и светло-каштановых почвах - 24-26 см и на солонцовых почвах - 16-18 см . Для борьбы с ним сначала проводят вспашку, чтобы вывернуть корневища ближе к поверхности, а затем вычесывают корневища культиваторами. Кроме того, при жаркой и сухой погоде оставшиеся корневища, лишенные корней, высыхают.
Малолетние сорные растения достаточно эффективно уничтожаются при паровой обработке. Однако, полностью истребить их за период парования, особенно овсюг, не удается, так как часть семян дает всходы только на второй год. Кроме того, на эффективность истребления малолетних сорняков влияют метеоусловия летнего периода, в годы с летней засухой истребление малолетних сорняков ограничено.Снижает эффективность борьбы с ними и применение культивации вначале парования глубже 8-10 см, так как это ведет к быстрому иссушению разрыхленной почвы. Следует отметить, что плоскорезный пар имеет ряд существенных недостатков. Вследствие многократных механических обработок поверхность почвы лишается растительных остатков и становится уязвимой к ветровой эрозии. В зимний период на таком фоне плохо задерживается снег, а летом происходит интенсивное испарение влаги из почвы. Кроме того, как показывает практика, наблюдаются существенные потери гумуса. Поэтому в условиях Северного Казахстана плоскорезный пар должен имеет ограниченное применение. В настоящее время, когда широкое применение получают новые концепции в системах обработки почвы на основе применения современной техники, наиболее приемлемыми являются гербицидный (нулевой) и плоскорезно-гербицидный (минимальный и минимально- нулевой) пары, где механические обработки исключаются полностью или они сочетаются с применением гербицидов.
Минимальная обработка пара при овсюжно – корнеотпрысковом и корнеотпрысковом типе засоренности. Первая обработка проводится многофункциональными посевными комплексами,культиваторами, культиватором- плоскорезом на глубину 8-12см,вторая обработка-глифосатсодержащими гербицидами (арсенал, 25% в.к.,глисол,36% в.р.,ураган,480 в.р.,Ураган форте,500 в.р.,раундап 36 в.р.,стинг,360 в.р.) с нормой расхода 3-4л/га в средине июля и третью обработку пара – рыхлителем-чизелевателем, плоскорезом-глубокорыхлителем, много -
функциональными почвообрабатывающими комплексами на 25-27 см. При минимальных технологиях подготовки пара особую значимость имеют сроки внесения глифосатсодержащих гербицидов. Эффективность таких гербицидов зависит от фазы роста и развития многолетних корнеотпрысковых сорняков. Максимальная эффективность гербицида достигается при внесении в фазу розетки и стеблевания корнеотпрысковых сорняков.
Борьба с сорняками в послеуборочный период осенью. В системе агро-
технических мероприятий по борьбе с сорной растительностью до недавнего времени особое значение придавалось зяблевой обработке почвы. Ко времени уборки урожая ранних культур созревают и осыпаются семена многих яровых сорняков. Большинство из них (амброзия полыннолистная, горец птичий, овсюг, паслен рогатый и др.), несмотря на благоприятные условия, почти не прорастают. Если отдельные всходы иногда и появляются осенью, то только из семян, ранее попавших в почву и вышедших из состояния покоя. В то же время семена, не имеющие периода биологического покоя, сразу после осыпания при необходимом количестве влаги и соответствующей температуре в конце лета—начале осени могут прорастать и давать обильные всходы, которые могут быть уничтожены зяблевой обработкой. Глубину зяблевой обработки, сроки ее проведения, орудия обработки выбирали в зависимости от почвенных условий, степени засоренности, видового состава сорняков. При этом ведущее место занимали глубокое рыхление и вспашка. По мнению ряда исследователей глубокая обработка более эффективна в борьбе с сорняками, чем мелкая. Однако у большинства многолетников корневая система, являющаяся своеобразной кладовой питательных веществ, проникает в почву на глубину 7...10 м и более. Поэтому одно только глубокое, на 27...32 см, рыхление не в состоянии полностью уничтожить эти растения. Корнеотпрысковые сорняки способны образовывать новые надземные побеги даже с глубины 1... 1,5 м. Следовательно, глубокое рыхление лишь временно задерживает отрастание их побегов.
В почвозашитной системе земледелия, где вместо вспашки основная обработка осуществляется культиваторами-плоскорезами, отрастание побегов многолетних корнеотпрысковых и корневищных сорняков усиливается, особенно во влажной почве. Это обусловлено более слабым нарушением геополярности корневой системы многолетников в отличие от вспашки. Чем меньше глубина плоскорезного рыхления, тем интенсивнее отрастают побеги. После плоскорезного рыхления верхняя и нижняя часть пахотного слоя не оборачиваются. Если в верхнем слое почвы много семян сорняков, то это приводит к повышению засорен-
ности посевов и увеличению применения гербицидов. При уменьшении количества семян сорняков в верхнем слое благодаря применению почвенных гербицидов после плоскорезного рыхления засоренность посевов не увеличивается по сравнению со вспашкой.
Для борьбы с корневищными сорняками в системе зяблевой обработки почвы применяются различные методы, задача которых состоит в выведении подземных вегетативных почек из состояния покоя, дроблении, удушении, высушивании или вымораживании корневищ.
Зяблевая обработка почвы сама по себе во многих случаях не вызывает появление массовых всходов сорняков из-за наступления к этому времени низких температур, а лишь уничтожает вегетирующие малолетние сорняки и ослабляет многолнетники. При переходе на плоскорезную обработку почвы изменились не только условия произрастания, но и характер распределения семян сорняков в почве. Подавляющая масса семян находится на поверхностн почвы. Так, по данным П.Ф. Ионина при вспашке на 20-22 см 47,1% семян сорняков находится в слое 0-10см и 52,9% в слое 11-20см, тогда как при плоскорезной обработке 97,4% семян сорняков находится в слое 0-10см.
На основе анализа приведенных результатов экспериментов можно отметить, что при вспашке больше половины семян заделывается на глубину 11-20см, ее нельзя считать эффективным приемом борьбы с овсюгом, так как семян в слое 0-10 см вполне достаточно для засорения посевов. Наличие подавляющего количества семян на поверхности почвы при плоскорезной обработке почвы вызывает необходимость переоценки значения осенней обработки и ранневесеннего боронования в борьбе с малолетними сорняками на основе принципа провоцирования. 0-10 см.
По сообщению И.И. Хорошилова и В.И. Хорошиловой фермеры зерновых провинций Канады придают большое значение осенней обработке почвы, которая способствует более энергичному прорастанию овсюга весной. Исследованиями не установлено существенного влияния глубины осенней обработки на засоренность многолетними корнеотпрысковыми сорняками. По данным В.Т. Иванова, Л.Н. Иодко и др. мелкие плоскорезные обработки по урожаю не уступают глубоким.
Как было сказано ранее, при безотвалной и,особенно, нулевой обработке почвы основная масса семян сорняков находится на поверхности почвы и не имеют достаточного контакта с почвой. Поэтому они даже весной проростают плохо.Чтобы спровоцировать прорастание наибольшего количества семян сорняков, после уборки урожая нужно их заделывать в почву.Наиболее удачным приемом в условиях Северного Казахстана для этих целей является боронование игольчатой бороной БМШ-15. Наукой и практикой установлено, что осеннее боронование, способствующее более дружному появлению всходов овсюга весной и обеспечивающее более высокий урожай зерна яровой пшеницы, особенно эффективно на глыбистой зяби.
В современном земледелии при переходе на минимальные и нулевые способы обработки почвы изменились экологические условия существования сорняков. видовой состав агрофитоценоза и потенциальная засоренность. Это должно учитываться при планировании системы мер борьбы с сорнякам. При полном отказе от механической обработки почвы следует уделять больше внимание на предупредительные и химические меры борьбы с сорняками. Однако следует помнить, что об эффективности того или иного метода борьбы можно судить лишь после длительного и тщательного изучения, так как положительные и негативные последствия иногда проявляются не сразу, а по истечению нескольких лет.
Борьба с сорняками в предпосевной период. Одной из задач предпосевной обработки почвы является уничтожение всходов сорняков. Эффективность предпосевной обработки почвы определяется интенсивностью прорастания и появления всходов сорняков и их уничтожением обработкой. Чем больше спровоцировано и уничтожено сорняков, тем выше урожай и меньше затраты сил и средств на прополку и уход за посевами.
Сорняки растут на полях чаще всего в сообществе с культурными растениями и в борьбе за факторы жизни нередко имеют преимущества перед ними, так как обладают более высокой плодовитостью, лучшей приспособленностью к внешним условиям, высокой конкурентоспособ-
ностью, разнообразием биологических особенностей семян и органов вегетативного размножения, способностью паразитировать на других растениях.Появление всходов сорных растений различных биологичес-
ких групп в течение весны, лета и осени обусловливает неодновремен-
ность наступления фенологических фаз и пестроту возрастного состава в пределах одного и того же вида в связи с непрерывностью появления всходов .Все это затрудняет борьбу с ними. В услорвиях Северного Казахстана сорняки наиболее дружно прорастают весной. Это обуслов-
лено не только погодными условиями, но и тем, что у многих семян сорняков к весне заканчивается период биологического покоя, а оболочка в результате воздействия переменных температур разрушает-
ся.В этих условиях, чтобы осенняя заделка семян сорняков в почву боронованием оказала свое действие необходимо по другому взглянуть на ранневесеннее боронование. Если применить ранневесеннее бороно-
вание, то разрыхленный слой почвы на глубину 5-6 см, в котором расположена основная масса семян, быстро высохнет и значительная часть семян не взойдет, тем более, что осадков в весенний период выпадает мало.
При таких обстоятельствах есть прямой смысл отказываться от ранневесен-
него боронования.
Исключение ранневесенней обработки способствует дополнительному прорастанию семян овсюга. При засорении полей овсюгом это позволит полнее уничтожить его всходы предпосевной культивацией или применением гербицидов.
Семена большинства сорных растений прорастают в течение длительного времени и недружно. Очень часто после посева наблюдается массовое прорастание и появление всходов ранних и поздних яровых сорняков. Интенсивность прорастания семян сорняков может ослабевать или усиливаться, что зависит от складывающихся условий увлажнения и температурного режима. Предпосевная обработка почвы наиболее эффективна в борьбе с сорняками под поздние яровые культуры, посев которых, как правило, проводят , когда большинство ранних яровых достаточно полно прорастают. На сильно засоренных полях в этом случаи рекомендуется провести промежуточную культивацию. При этом важно, чтобы между первой (промежуточной) и предпосевной культивациями был возможно больший период для прорастания большего количества семян и отрастания побегов многолетников. Эффективность предпосевных обработок в борьбе с сорняками будет гораздо выше, если сразу после первой культивации повести прикатывание. Это создает лучшие условия для прорастания семян сорных растений, особенно на почвах со слабой водоудерживающей способностью. На прикатанном поле сорняки появляются на 4—6 дней раньше и в 2—3 раза больше за счет лучшего контакта семян с почвой и повышения температуры верхнего слоя.
При предпосевной обработке целесообразно использовать комбинированные агрегаты, так как это создает лучшие экологические условия для роста и развития выращиваемых культур и вызывает снижение засоренности. При этом затраты на дополнительные проходы тракторов и орудий по полю, а также затраты труда уменьшаются в 1,4—2,0 раза, а производительность повышается в 1,6—2,2 раза.
Замена механической предпосевной обработки гербицидной.
Многолетними исследованиями НПЦ зернового хозяйства им. А.И.Бараева и других научных учреждений региона , а также практикой сельхозпредприятий доказано возможность замены механических предпосевных обработок на обработку гербицидами сплошного действия. Глифосатсодержащие гербициды проникают в корневую систему многолетних сорняков, которые впоследствии не проявляют себя в посевах. Применение гербицидов в предпосевной период позволяет не только очистить поля от сорняков, но и сохранить почвенную влагу от испарения. Предпосевное опрыскивание гербицидами наиболее эффективно при посеве яровой пшеницы после 22-23 мая, когда больше отрастает корнеотпрысковых сорняков. Гербицид вносится за 7-8 дней до посева яровой пшеницы при посеве сеялками-культиваторами.
При использовании сеялок или посевных машин для прямого посева, посев можно вести вслед за внесением препарата.
В опытах, проведенных учеными Казахского агротехнического университета им С.Сейфуллина по изучению эффективности гербицидов в предпосевной период, установлено, что применение системного гербицида Ураган форте в дозе 2л/га обеспечивает полное уничтожение яровых ранних сорняков и существенно снижает численность многолетников малолетних сорняков .
Борьба с сорняками при уходе за посевами. Агротехнические меры борьбы с сорняками в послепосевной период направлены на уничтожение как малолетних, так и многолетних сорняков. Они включают прикатывание, боронование и междурядные обработки посевов пропашных культур. Сроки их проведения определяют по состоянию культурных и сорных растений, когда сорняки наиболее чувствительны к механическим воздействиям, а возможные повреждения посевов не вызовут снижения урожая.
Послепосевное боронование применяется до всходов пропашных культур и после их появления. Довсходовое боронование посевов кукурузы проводят за 3-4 дня до появления всходов, а по всходам - в фазе 2-3 листьев. На посадках картофеля боронование до всходов, проводят несколько раз по мере появления молодых проростков сорняков. К боронованию до всходов подсолнечника приступают, когда длина проростков не более 1 см, а после всходов в фазе вилочки. Боронование проводят зубовыми и сетчатыми боронами: на почвах с рыхлым слоем- легкими зубовыми или сетчатыми боронами, при небольшом уплотнении - средними, при сильном - тяжелыми боронами. Для боронования кукурузы в фазе двух-трех листьев целесообразно использовать легкие или средние зубовые бороны, чтобы уменьшить повреждение растений. Во избежание повреждения всходов культурных растений боронование проводят на малой скорости, поперек рядков, в солнечные дни и в дневное время, когда листья несколько повянут. Как довсходовое, так и послевсходовое боронования кукурузы обеспечивают гибель малолетних сорняков на 90—95 %, а прибавку урожая -20-25 %..
Эффективно уничтожаются сорняки междурядными обработками пропашных культур при своевременном их проведении и с хорошим качеством. Для провоцирования семян сорных растений к прорастанию
и последующего уничтожения их проростков проводят прикатывание. Эффективность его зависит от массы катков, гранулометрического состава, влажности и физической спелости почвы. На почвах, тяжелых по гранулометрическому составу и солонцеватых ,прикатывание может дать отрицательный результат. Если в зоне междурядных обработок сорняки уничтожаются легко, то в защитных зонах бороться с ними сложнее. Для этих целей используют прополочные бороны с пружинными или жесткими зубьями, которые агрегатируют с культиваторами, а также ротационно-кольчатые бороны, ротационные диски и другие приспособления. Сорняки высотой 35—40 см в рядках и гнездах можно уничтожить, присыпая их при помощи специальных дисковых загортачей одновременно с междурядными обработками. Такие загортачи при угле атаки 25—30°, глубине хода 6—7 см и скорости движения агрегата 8 км/ч уничтожают до 90 % всходов однолетних сорняков, если их высота не превышает 8— 10 см. Для эффективного уничтожения сорняков в посадках картофеля является боронование сетчатыми и легкими боронами через 6—8 дней после посадки картофеля. В это время семена сорняков (преимущественно малолетних) проростают и боронование приводит к гибели основной их массы. При запаздывании с боронованием гибель сорняков снижается. Например, при бороновании через 6 дней после посадки картофеля гибнет до 80% сорняков, а через 12 дней— лишь 20—30 %. Кроме того, при запаздывании с боронованием сорняки развивают сильную корневую систему и их уничтожение бороной затруднительно и малоэффективно. Через 7—10 дней после первого боронования проводят второе, а затем третье.
В посевах зерновых культур борьбу с сорняками ведут в основном при помощи гербицидов. Особенно широко используется химический метод борьбы при нулевой технологии возделывания культур.
Повышение конкурентоспособности культурных растений. Борьбу с сорняками наиболее целесообразно сочетать с агротехническими приемами, направленными на создание благоприятных условий роста и развития культурных растений. Повышения конкурентной способности культурных растений можно добиться путем правильного выбора способы посева, нормы высева, глубина заделки семян, применения удобрений.
В условиях почвозащитного земледелия исключительно важное значение приобрели оптимальные сроки посева зерновых культур. Практика использования ранних посевов яровой пшеницы в первые годы освоения целинных земель привели к массовому засорению полей овсюгом, к резкому падению урожайности и большому экономическому ущербу. Т.С. Мальцев писал, что на заовсюженных землях надо сеять скороспелые сорта пшеницы в двадцатых числах мая, а ячмень, овес в третьей декаде мая, а иногда и в начале июня . Именно эти сроки посевов позволяют дождаться массовых всходов овсюга и уничтожить их предпосевной культивацией.
В условиях Северного Казахстана установлено, что в борьбе с овсюгом наиболее надежное средство - посев яровой пшеницы в четвертой-пятой пятидневках мая. Аналогичные меры борьбы с овсюгом широко применяются в Канаде .
По данным М.Б. Карпенко в среднем за 20 лет наибольший урожай пшеницы получен при посеве 20-30 мая. Прибавка урожая по сравнению со сроком посева 5-10 мая составила 3,5-3,4 ц/га. Наибольшая прибавка достигается при посеве в оптимальные сроки - 20 мая, заовсюженность при этом снижается на 98% против ранних сроков.
Менее эффективны сроки посева в борьбе с яровыми поздними сорняками (щетинник, куриное просо), так как их всходы в посевах пшеницы появляются после летних дождей.
Определенное значение в подавлении сорняков имеют норма высева и качество посева. По данным М.К. Сулейменова снижение высева до 1,0-1,5 млн. всхожих зерен на гектар повысило количественную засоренность посева по пару на 31%, а на непаровом фоне - на 28% по сравнению с контролем. Некоторое загущение нормы высева, по сравнению с рекомендованной, снижает массу сорняков на 1 кв. метре на 3-17 %.Недопустимы в посевах сельскохозяйственных культур огрехи, просевы. Они являются рассадниками сорняков. Именно просевы заполняют прежде всего малолетние сорняки (овсюг, курай, щирица и др.).
Известно, что как глубокая, так и мелкая заделка семян приводит к изреживанию посевов и, следовательно, ослабляет конкурентную способность культур с сорняками. Поэтому рекомендуется придерживаться оптимальной глубины заделки семян зерновых культур на 6-8 см.
40. Факторы образования и разрушения агрономически ценной структуры почвы. Образование агрономически ценной структуры происходит при участии коллоидных пленок, главным образом, органического происхождения и в меньшей степени минерального. Коллоиды перегнойного происхождения образуются при гумификации органических веществ.Процессу агрегации способствует взаимное сближение частиц и микроагрегатов в более компактные упаковки под влиянием сил гравитации, давления растущей корневой системы растений и других механических процессов. Наиболее активно это совершается при обработке почвы в период физической1 спелости почвы.
Процесс образования структуры совершается сравнительно медленно и фактор времени играет в нем существенную роль. Наиболее интенсивно структурообразование протекает у почв тяжелого механического состава, богатых органическим веществом и минеральными коллоидами при воздействии растений с мощной корневой системой и внесении удобрений, особенно навоза
Однако в почве протекает не только образование структуры, но и разрушение ее, то есть агрегация, и дезагрегация. Разрушение структуры протекает прежде всего под механическим воздействием рабочих органов орудий, машин, при этом агрегаты раздавливаются и растираются. К механ-м силам разрушения структуры почвы относятся и удары дождевых капель, поливных струй, града. Этим путем разрушаются верхний слой почвы, который затем высыхает и образует вредную почвенную корку.Учитывая пути разрушения структуры почвы, следует избегать многократных механических обработок, особенно переувлажненых и сухих почв, лишних передвижений машин по полям, поливов напуском сильными потоками, всемерно сохранять и накапливать в почве органическое вещество. Главное агротехническое значение агрономически ценной структуры заключается в том, чтобы придать почве и устойчиво удерживать в период между механическими обработками благоприятное строение.
41. Сущность принципа истощения и против каких сорняков он применяется.
вторым принципом борьбы является истощение подземных органов (корней, корневищ) сорняков, путем периодического многократного подрезания культиваторами вновь появившихся розеток и побегов, прежде чем начнется отток продуктов фотосинтеза из листьев в подземные органы и, таким образом,увеличить расход запасных питательных веществ на отрастание новых побегов, которые, в свою очередь, нужно уничтожить до образования листьев.
Метод особенно эффективен в системе паровой обработки почвы против корнеотпрысковых сорняков.
42. Факторы,способствующие разрушению почвенной структуры
Разрушение структуры протекает прежде всего под механическим воздействием рабочих органов орудий, машин, при этом агрегаты раздавливаются и растираются. К механ-м силам разрушения структуры почвы относятся и удары дождевых капель, поливных струй, града. Этим путем разрушаются верхний слой почвы, который затем высыхает и образует вредную почвенную корку.Учитывая пути разрушения структуры почвы, следует избегать многократных механических обработок, особенно переувлажненых и сухих почв, лишних передвижений машин по полям, поливов напуском сильными потоками, всемерно сохранять и накапливать в почве органическое вещество. Главное агротехническое значение агрономически ценной структуры заключается в том, чтобы придать почве и устойчиво удерживать в период между механическими обработками благоприятное строение.
43. Особенности мер борьбы с малолетними сорняками
Основные меры борьбы с эфемерами, яровыми и зимующими сорняками — очистка семян, агротехнические в системе зяблевой, паровой и полупаровой предпосевной и междурядной обработки почвы в сочетании с химической прополкой.
Озимые сорняки — сорные растения, для развития которых необходимы низкие температуры в зимний период независимо от срока прорастания семян. Всходы озимых сорняков появляются во второй половине лета, в фазе образования розетки или кущения они зимуют. Размножаются озимые сорняки только семенами и являются специализированными сорняками озимых зерновых культур. К этой биологической группе относятся: костер ржаной, костер полевой, метлица обыкновенная и др.
Меры борьбы: очистка семян, чередование посевов озимых культур с яровыми, своевременное боронование и подкормка посевов озимых культур весной, борьба с избыточным увлажнением.
Основными приемами борьбы с яровыми сорняками (ранними и поздними) являются: а) очистка посевного материала; б) тщательная предпосевная обработка почвы; в) загущенный посев озимых, яровых культур; г) своевременный уход (боронование озимых, яровых, пропашных культур, междурядные обработки пропашных); д) пожнивное лущение стерни с обязательной зяблевой вспашкой после прорастания сорняков; е) применение гербицидов.
Для уничтожения зимующих сорняков особенно важное значение имеет своевременное лущение жнивья с последующей зяблевой вспашкой, весеннее боронование озимых и яровых культур. Предпосевной обработкой посевов можно уничтожить розетки перезимовавших сорняков. Большая часть зимующих сорняков может быть уничтожена гербицидами.
Меры борьбы с малолетними сорняками включают лущение стерни вслед за уборкой культур дисковыми лущильниками на глубину 4 - 6 см во влажных районах и 10 - 12 см - в сухих. Лущение уничтожает растущие сорняки и провоцирует прорастание семян, заделанных во влажную почву. После появления всходов сорняков (через 1,5 - 2 недели) их уничтожают последующей вспашкой.
Основные меры борьбы с двулетними сорняками направлены на подрезание корневой системы отвальными лущильниками или плугами с предплужниками при зяблевой обработке и на систематическое подкашивание нанепахотных угодьях
44.Плотность почвы и приемы разуплотнения в земледелии
Плотность почвы в земледелии является ее объемная масса или плотность, т.е. масса одного кубического сантиметра абсолютно сухой почвы в граммах при ее естественном сложении.Плотность почвы является важнейшим показателем ее физического состояния. Она характеризует взаимное расположение почвенных частиц. С ней непосредственно связаны условия механической обработки, водно-воздушный, тепловой и, следовательно, микробиологический и пищевой режимы почвы.Плотная почва плохо или совсем не впитывает притекающую влагу. При этом на участках, имеющих уклон, наблюдается поверхностный сток, вызывающий водную эрозию. Чрезмерно плотная почва при обработке требует больших тяговых усилий. Для развития корневой системы растениям приходится затрачивать немало усилий на преодоление механического сопротивления. В переуплотненных почвах резко снижается содержание доступной для растений влаги, ухудшаются процессы газообмена между атмосферой и почвой.Излишне рыхлая почва, обладая хорошей водопроницаемостью, в условиях засушливого климата интенсивно теряет влагу конвекционно-диффузным путем. Семена при посеве, особенномелкосеменных культур, на таких почвах заделываются неравномерно по глубине, они имеют плохой контакт с почвенными частицами, в силу чего прорастание их задерживается, а всходы получаются изреженными. При оседании рыхлой почвы под посевами деформируется корневая система растений, оголяется узел кущения. Излишне рыхлая почва способствует интенсивной минерализации гумуса. Поэтому очень часто по величине плотности сложения почвы судят о ее окультуренности.Для почв, сходных по механическому составу, гумусированности, структурности и химизму, но в разных климатических условиях оптимум плотности разный: в условиях достаточного увлажнения под зерновые от 1,0 -1,2 г/см3, в сухих условиях 1,2-1,3 г/см3. Аналогично различается оптимум плотности одной и той же почвы во влажные и засушливые годы .Методика определения объемной массы почвы сравнительно не сложна и поэтому этот показатель широко применяется для оценки степени плотности и рыхлости почвы. Однако, объемная масса показатель не однозначный, зависит не только от сложения почвы (взаимного расположения частиц и комков), но и от плотности ее твердой фазы. Она не отражает количественную и качественную сторону порозности почвы - общий объем пор и их дифференциацию. Между тем это имеет решающее значение для продуктивности растений.Суммарный объем пор между частицами твердой фазы почвы, выраженный в процентах к общему объему почвы (всех трех фаз), называется общей порозностью (пористостью) или скважностью.Значимость порозности в почвенных процессах исключительно велика. В порах размещаются и передвигаются вода и воздух. В порах на поверхности твердых частиц идет мобилизация питательных веществ. В порах размещаются корни, микроорганизмы и все другое живое население почвы. Поэтому можно утверждать, что от количества и качества пор в значительной мере зависит почвенное плодородие». Оптимум ее разных почв и культур колеблется в пределах 48-65%.
45.Биологические особенности сорных растений.
Высокая плодовитость.Большинство сорных растений обладает повышенной способностью к воспроизводству. По данным акад. А.И. Мальцева [37] некоторые сорняки способны дать огромное количество семян. Если в посевах одно растение озимой ржи способно образовать 120—200 зерен, льна-долгунца — 60—100 семян, то одно растение костра ржаного может дать 1420 семян, василька синего — 6820, осота полевого — 19 тыс., ромашки непахучей — 54 тыс., мари белой до 100 тысяч семян, курая до 200, а одно хорошо развитое растение щирицы запрокинутой может дать до 500, гулявника струйчатого до 730 тысяч. По семенной продуктивности все малолетние сорняки делятся на 3 группы. К первой группе относятся сорные растения, которые образуют в среднем от 50 до 600, максимум до 15 тысяч семян. Это куколь обыкновенный, щетинник сизый, редька дикая, горец вьюнковый и др. По высоте они являются растениями среднего яруса. Вторую группу составляют сорняки, дающие в среднем от 600 до 1500 семян с максимальной продуктивностью до 100 тысяч семян. К ним относятся ярутка полевая, горчица полевая, пастушья сумка, икотник серый и др. В третью группу входят сорные растения, средняя плодовитость которых составляет от 1,5 до 5 тыс. семян, а максимальная до 1 млн. семян. Сюда входят белена черная, марь белая, щирица запрокинутая, мелколепестник канадский и др.
Однако плодовитость их зависит от условий произрастания. Наибольшей плодовитости сорные растения достигают на плодородных землях в посевах пропашных культур, у дорог, оросительных каналов, на необрабатываемых землях при хорошей обеспеченности влагой, освещенности, температурном и пищевом режимах.Хорошее развитие пролучают поздние сорняки в посевах пропашных культур.
Недружное прорастание семян и неравномерное их созревание. Всходы сорняков появляются, начиная с ранней весны и до поздней осени. Этому способствуют различные температурные и световые условия, разная степень увлажненности почвы, разноплодие семян (явление гетерокарии). Такие сорняки, как овсюг обыкновенный, марь белая, герчишка вьюнковая и др. при ранней весне дают всходы в начале мая, а при холодной затяжной весне - во второй половине мая. Всходы более теплолюбивых сорняков (куриное просо, щирица запрокинутая, щетинник сизый) появляются в конце мая - начале июня, а семена озимых сорняков прорастают лишь во второй половине лета. Растянутость сроков прорастания семян объясняется не только различным отношением их к внешним условиям, но и полиморфностью семян. Например, на одном растении мари белой имеются три вида семян: крупные, средние и мелкие. Одни из них (крупные) прорастают в год созревания, другие (средние) - на второй год, а мелкие на третий год и позже.
Акад. А.И. Мальцев на основе обзора раÂбот ряда авторов заключает, что для семян большинства видов сорных растений оптимальная глубина для прорасÂтания семян 0-5см, для некоторых видов - до 10см. Свыше 10 см больÂшинство видов всходов не дают, так как они имеют, как правило, мелÂкие семена.
В.П. Томилов установил, что наибольшее количество всходов овсюга получено при глубине заделки семян 5-10см. Всходы из семян, заделанных глубже 20 см на поверхность не пробились.
Очень сильно зависит от глубины заделки полевая всхожесть мелкосемянных сорняков. По данным Н.З. Милащенко и И.Н. Кузина с глубины 3-5 см дали всходы 67,2-66,5 % семян щетинника, с глубины более 5 см проростки не достигли поверхности и все погибли. Всходы сорняков с глубины 10-15 см появляются с большим опазданием и выглядят более ослабленными, угнетенными.
Способы распространения сорняков Сорняки распространяются чаще всего семенами и реже-вегетативными органами. Созревшие семена разбрасываются во время раскачивания растений ветром, при скашивании, резком растрескивании плодов, перемещении скошенной массы сорняков. Оторванные от земли после созревания семян шарообразные кусты некоторых сорняков (солянка, рогач, щирица белая, синеголовник) перекатываются по полю ветром, семена прилипают вместе с грязью к обуви, копытам животных, колесам транспортных средств. Расселение сорняков может происходить и при нетщательной очистке рабочих органов машин, с плохо очищенным семенным материалом, неперепревшим навозом и птичьим пометом. Наличие у семян различных приспособлений позволяет им распространяться на значительные расстояния (рис.4). Распространение семян и плодов сорняков осуществляется или с помощью специальных приспособлений у растений — автохорно,или же с помощью различных агентов — аплохорно. У автохорных растений дисперсия семенных зачатков происходит с помощью различных приспособлений, приводимых в действие механическими силами. Так, у горчицы полевой, капусты полевой, редьки дикой, желтушника левкойного, ромашки непахучей семена и плоды рассеиваются вокруг материнских растений под действием силы тяжести — автобарохорно. Механическое разбрасывание семян, обусловливаемое возникающим напряжением в высыхающих покровных тканях плодов, наблюдается у аистника цикутного, фиалки полевой, горошка узколистного и других сорняков.С помощью ветра — анемохорно — распространяются семена одуванчика лекарственного, бодяка полевого, крестовника обыкновенного, мелколепестника канадского и многих других сорняков из семейства сложноцветных. Они снабжены перистыми летучками, благодаря которым могут переноситься на окружающие поля и дальние территории даже при слабом ветре (рис. 4).Семена осотов, одуванчика снабжены летучками, с помощью которых они разносятся ветром. Семена и ягоды многих сорных растений распространяются с помощью животных, птиц, насекомых, т. е. зоохорно .Плоды или соцветия липучки ежевидной, с помощью которых они цепляются к шерсти животных, одежде человека, перьям птиц и переносятся на соседние поля и на новые местообитания .
Вегетативное размножение многолетних сорняков. В почве наряду с семенными зачатками находятся и корни многолетних сорняков (корневища, луковицы, клубеньки и др.), способные к вегетативному размножению и называемые корнями размножения. Высокая экологическая пластичность этих сорняков определяется как количественным обилием, так и высокой регенерирующей способностью корней размножения . У многих из них значительная часть таких корней располагается и в подпахотном слое, проникая нередко на глубину до 1 —2 м и более. Вследствие этого большая часть корневой системы оказывается недосягаемой для почвообрабатывающих орудий, глубина работы которых обычно не превышает мощность пахотного слоя. В корнях размножения запасаются пластические вещества в форме углеводов, содержание которых в зависимости от вида растения и времени вегетации колеблется от 5—12 до 35—54 %. На них образуется большое количество адвентивных (придаточных) почек. При повреждении корней почвообрабатывающими орудиями часть этих почек пробуждается и формирует взамен уничтоженных новые растения. При обработке находящиеся в пахотном слое корни размножения разрываются и дробятся на обломки различной длины. В благоприятных условиях эти отрезки способны приживаться и даже образовывать самостоятельные растения. Высокой приживаемостью характеризуются корни размножения осота полевого, пырея ползучего, латука татарского, хвоща полевого, тогда как приживаемость таких корней у горчака ползучего, бодяка полевого, вьюнка полевого выражена очень слабо.
С уменьшением величины отрезков корней их способность к регенерации убывает. Тем не менее корни размножения ряда многолетних сорняков (осот полевой, пырей ползучий и др.) способны к регенерации даже при длине обломков 1—5 см.
Более того, сильное измельчение корней многолетних сорняков стимулирует пробуждение на их отрезках большого количества адвентивных почек. В результате регенерационная способность (определяемая по количеству образовавшихся побегов на 1 м) корней размножения возрастает в 1,5—2 раза и более.
Поэтому изредка проводимые в чистом пару обработки почвы или небрежные междурядные культивации пропашных приводят к сильному зарастанию этих полей сорняками.
С уменьшением длины корней размножения, а следовательно, и с сокращением запасов пластических веществ приживаемость их резко убывает. Поэтому измельчение корней и последующая их заделка в почву на глубину не менее 20—25 см практически полностью исключают регенерацию многолетних сорняков из пахотного слоя от отрезков их корней размножения. На этом и строится механическое уничтожение многолетних сорняков, называемое методом удушения .При минимальной и нулевой технологиях для уничтожения таких сорняков приходится прибегать к химическим методам борьбы.
Приживаемость обломков корней размножения резко снижается при увеличении плотности (свыше 1,1 г/см3), снижении влажности (ниже 15—20 %) и температуры (ниже 5—10 °С) почвы.
Высокая экологическая пластичность наблюдается у многолетних сорняков и в неблагоприятные периоды их жизни. При глубоком механическом повреждении корней, чрезмерном уплотнении почвы, длительной засухе корневая система горчака ползучего, бодяка полевого, осота полевого, латука татарского, хвоща полевого впадает в состояние покоя на 2—3 года. С наступлением благоприятных условий сохранившаяся часть корневой системы возобновляет регенерацию подземных отпрысков, из которых затем формируются полноценные растения. Этим и объясняется нередко неожиданно обильное появление на вспаханных полях многолетников, присутствие которых в посевах в предшествующие годы практически не наблюдалось.
Все это обусловливает высокую жизнеспособность и устойчивость многолетних сорняков, если борьбу с ними ведут без учета их биологических и экологических особенностей.
Долговечность семян. Если у культурных растений, в частности злаков, семена при хранении сохраняют всхожесть до 5... 10 лет, то у большинства сорняков, попав в почву, они бывают жизнеспособными на протяжении нескольких десятилетий. Благодаря твердой оболочке семена длительное время остаются жизнеспособными, независимо от влажности почвы. Твердость оболочки является биологическим свойством, которое передается по наследству. Это свойство наиболее характерно для некоторых видов семейств Бобовых и Просвирниковых. При механическом повреждении водонепроницаемой оболочки прорастание семян ускоряется.
. Долговечность семян объясняют также наличием покоя. Например, семена овсюга обыкновенного сохраняют жизнеспособность в течение 4-5 лет, мари белой - 20, горчицы полевой - 7 лет, мокрицы - 10-15 лет.
Различают глубокий и вынужденный покой. Первый связан с физиологическим состоянием семени и строением оболочки. Второй обуславливается неблагоприятными внешними условиями (недостатком влаги, воздуха, тепла, света). Разрушение оболочек семян способствует более быстрому выходу их из состояния покоя.
Биологический и вынужденный покой семян. Одна из характерных особенностей болышинства сорных растений — недружность прорастания семян. Если бы их семена прорастали так дружно, как у культурных растений, то бороться с ними было бы значительно легче. Основная причина недружного прорастания — наличие периода биологического покоя, когда физиолого-биохимические процессы ослаблены. Такой период в жизненном цикле семян обусловливают ряд причин: водо- и воздухонепроницаемость оболочек семян, высокое осмотическое давление клеточного сока в оболочках семени; физиологическая недозрелость зародыша; наличие в разных частях семени тормозящих веществ, так называемых ингибиторов, которые задерживают его прорастание; обособленность протоплазмы, элементы которой еще не включились в метаболизм всего организма. С общебиологической точки зрения период покоя семян сорных растений представляет собой способ приспособления организма сохранять жизнеспособность в неблагоприятных условиях, один из путей саморегуляции жизненных процессов в организме. Длительный период покоя у семян сорных растений имеет особенно большое значение для сохранения вида.
Период покоя может быть нарушен под влиянием света, переменных температур, токов высокой частоты, механического или химического разрушения оболочки. Чтобы вывести жизнеспособные семена сорных растений из периода покоя, необходимо в первую очередь обеспечить доступ воздуха, тепла и воды к зародышу и запасным питательным веществам. Некоторые факторы (мороз, периодическая смена температуры и изменение влажности среды) открывают доступ воздуха, тепла и воды, так как под их влиянием повышается проницаемость оболочки семени. Мороз оказывает действие лишь на влажную оболочку, потому что при этом повышается активность ферментативных процессов в набухших семенах. Благоприятное влияние чередования морозов и оттепелей в зимний период — одна из важнейших причин высокой энергии прорастания весной зимовавших в почве семян сорных растений. На сухие семена мороз действует слабо, поэтому весной они прорастают медленно и в меньшем количестве.
Кроме того, различают вынужденный покой. Вынужденный (вторичный или экологический) покой у семян и плодов обычно вызывается отсутствием благоприятного сочетания внешних экологических факторов, которое способствует их прорастанию (недостаток влаги, избыток тепла, отсутствие света, наличие растительных ингибиторов, продуцируемых другими видами, ит. д.). В отличие от культурных растений, семена которых должны обладать высокой дружностью прорастания, семена сорняков имеют очень растянутый период прорастания. Растянутость периода всхожести сохраняется и у семян сорняков, постоянно пребывающих в почве.
Многие из попавших в почву плодов сорняков оказываются в неблагоприятных условиях и погибают. Значительная же часть из оставшихся плодов способна сохранять жизнеспособность в почве длительное время и этим обусловливает засорение посевов последующих культур на несколько лет вперед.
Семена большинства культурных растений сохраняют жизнеспособность обычно не более 4—7 лет и при условии хранения их в помещениях в оптимальных условиях. Семена же и плоды многих сорняков не теряют жизнеспособности даже после многих лет пребывания в почве.
О необычной долговечности семян сорняков свидетельствуют данные опыта, заложенного У. Биллом еще в 1879г. в Мичиганском колледже (США). Установлено, что семена звездчатки средней, горчицы полевой, пастушьей сумки, щирицы запрокинутой, донника желтого сохраняли жизнеспособность после 30-летнего погребения в почве, а семена вьюнка полевого, щавеля курчавого, горчицы черной в этих условиях не теряли всхожести даже через 50 лет.
Разноплодие. У некоторых видов сорняков семена или плоды, сформировавшиеся в одном соцветии, различаются по морфологическим и физиологическим признакам (разномодие, или гетерокарпия). Это увеличивает возможности вида закрепляться на осваиваемой территории и внедряться в новые агрофитоценозы. Так, у мари белой образуются семена трех видов: крупные, плоские, зеленовато-коричневые светлых тонов, которые прорастают осенью в год образования; средние по размеру, округло-выпуклые, с тонкой оболочкой, зеленовато-черные прорастают на второй год; очень мелкие, округло-овальные, густо-черные прорастают обычно на третий год и позднее. В метелке овсюга на концах веточек формируются колоски с разнотипными по биологическим признакам зерновками. В верхней части колоска образуются мелкие темноокрашенные зерновки, легко осыпающиеся, период их покоя до 16—22 мес. Они образуют всходы с глубины не более 10—12 см и растения по ритмике развития схожи с поздними яровыми. Зерновки из нижней части колоска самые крупные, светлоокрашенные, осыпаются позднее и поэтому засоряют посевной материал культуры. Период покоя этих зерновок около двух-трех месяцев, по окончание которого они в благоприятных условиях дружно всходят, давая проростки с глубины 18—25 см, и развиваются как раннеспелые растения. В средней части метелки формируются зерновки промежуточные по морфологическим и биологическим признакам.
У сорняков из семейства астровых (сложноцветных) (крестовник весенний, козлобородник большой и др.) семена, формирующиеся у центра соцветия (корзинки), имеют менее короткий период покоя, чем расположенные у края.
Разновременное созревание семян и плодов. В процессе естественного отбора у малолетних сорняков сформировалась способность заканчивать жизненный цикл несколько раньше, чем у культурных растений. Это приводит к тому, что уже заблаговременно (до оптимального срока уборки культуры) значительная часть образовавшихся на растениях сорняков семян осыпается на почву. Кроме того, исключается возможность непосредственно удалить эти семена с поля, как это легко удается с семенами сорняков, которые попадают, например, в бункер комбайна при обмолоте зерновых культур.
Так, в посевах озимых хлебов за полторы-две недели до их обмолота полностью отмирают растения редьки дикой, пастушьей сумки, ярутки полевой, и большая доля их семян попадает в почву. Несколькими днями позднее начинают осыпаться на почву уже созревшие на отдельных веточках семена ромашки непахучей, василька синего, живокости полевой, костра ржаного, метлы полевой и др.У многих сорных растений периоды созревания и дисперсии сильно растянуты, что не позволяет полностью исключить засорение почвы. Период созревания зерновок у овсюга весьма растянут, а к фазе полной спелости пшеницы, когда приступают к обмолоту урожая, в почву поступала почти половина образовавшихся семян.
В степных районах России некоторые сорняки, такие, как ежовник, петушье просо, щетинник сизый, щирица запрокинутая, солянка русская, в посевах зерновых сильно подавляются и почти не образуют семян. Однако после обмолота зерновых и при благоприятно складывающихся в невзлущенной стерне питательного и водного режимов и короткого светового дня они ускоренно проходят жизненный цикл и через 2—3 недели образуют дополнительные 40— 60 млн семян на 1 га, пополняя имеющиеся в почве запасы диаспор сорняков. Такие сорняки получили название пожнивных.
Многочисленными исследованиями установлено, что в пахотном слое почвы на отдельных полях находятся семена 10—25 различных видов сорняков при их общем количестве от 120 млн до 3— 4 млрд на 1 га.
Учитывая громадный по численности потенциальный запас семян и плодов сорняков в почве, необходимо вести систематическую борьбу с сорняками. Это одна из самых актуальных задач в земледелии на ближайшую перспективу.
Другие биологические особенности. У некоторых сорняков семена не теряют жизнеспособность после прохождения через кишечник животных и птиц, например мелкие семена, механически не повреждаемые жвачными животными либо целиком поедаемые различными птицами. Семена некоторых сорняков не разрушаются после обработки крупяных культур или размола зерна на муку, особенно при крупном помоле.
Есть группа сорных растений, для которых характерно разноплодие (гетерокарпия), причем эта особенность имеет наследственный характер. К ним относятся марь белая, овсюг, лебеда блестящая (имеет три вида семян), амброзия полыннолистная (шесть), одуванчик лекарственный (два), просо куриное, горец птичий, крестовник и др. Эти семена различаются между собой по размеру и окраске, имеют различный период био-логического покоя, всхожесть у них разная, несмотря на то, что они образовались на одном растении или даже соцветии.
Некоторым сорным растениям свойственна мимикрия, т. е. внешнее сходство их или отдельных органов, в частности семян, с культурными растениями. Такая биологическая особенность дает возможность легко распространяться с посевным материалом. Для отделения такой сорной примеси требуется очистка на специальных зерноочистительных машинах.
46.Факторы жизни растений и их взаимосвязь в земледелии.
Свет. Солнечный свет – необходимое условие углеродного питания растения. От количества получаемой солнечной энергии зависит количество образующегося органического вещества. Энергия солнечных лучей затрачивается на разложение углекислоты, испарение воды. Растения используют только небольшую часть поступающей солнечной энергии. Коэффициент использования солнечной энергии различный и изменяется от 1 до 4 % его можно повысить путем обеспечения другими факторами их жизни. Свет оказывает влияние на различные явления роста и развития растения. Солнечный свет положительно или отрицательно действует на прорастание семян сорных растений так семена метлы полевой прорастают только на свету, а щирицы запрокинутой – в темноте. Узел кущения у злаков закладывается там куда проникает солнечный свет. При хорошем освещении растений при кущении первые междоузлия образуются короткие и прочные. Затенения всходов, при загущенном посеве, способствует разрастанию и удлинению первых междоузлий, что приводит к полеганию растений. Уничтожение сорных растений, особенно верхнего яруса, улучшает освещенность культурных растений.
Тепло. Тепло – один из основных факторов жизни растений. Растения успешно растут и развиваются в определенных границах теплового обеспечения. Существует минимальная температура, ниже которой растения перестают вегетировать. Наибольшая продуктивность растений достигается при оптимальной температуре. Переход за границу максимальной температуре является губительным для растения. Семена культурных и сорных растений требуют различной температуры для своего прорастания. Знания этих требований используют для выбора оптимальных сроков посева культурных растений и мер борьбы с сорной растительностью в предпосевной период.
Вода. Роль воды в жизни растений весьма многообразна. Вода является непременным участником почти всех жизненных процессов, протекающих в растениях, связующим звеном со средой питания. Растению принадлежит существенная роль в кругообороте воды в природе. Большинство с/х культур расходуют огромное количество воды. К.А. Тимирязев писал о пшеницы: «вес этой воды в тысячу раз превышает вес полученных зерен». Поэтому не случайно, что чаще всего недостаток воды ограничивает урожай. От количества содержащиеся в почве воды зависят ее технологические свойства, интенсивность химических, физико-химических процессов, определяющих эффективное плодородие почвы.
Питательные вещества. Кроме углерода для питания растений необходимы такие элементы как азот, фосфор, калий, кальций, сера, а также ряд микроэлементов. Функции каждого из элементов строго специфичны, недостаток любого из них вызывает нарушение жизнедеятельности растительного организма. Основной источник обеспечения растений элементами питания почва и удобрения. Существенное влияние на обеспечение растений элементами питания оказывает влага, обработка почвы, чередование культур, тепло.
Воздух. Атмосферный и почвенный воздух является источником углерода и кислорода для растений. Углерод составляет почти половину сухого веса растения. В воздухе содержится 0,03 % углекислого газа, однако это количество делает возможным существование растений. Углерод воздуха, закрепленный в форме органического вещества почвы, является важным условием ее плодородия. Кислород воздуха необходим для дыхания растений, для микробиологических процессов, протекающих в почве. Состав почвенного воздуха оказывает влияние не только на полезную, но и на патогенную микрофлору.
Известные факторы жизни растений и растения находятся в определенном взаимодействии и во взаимосвязи друг с другом. В результате длительных исследований и практической проверки взаимосвязи взаимодействие факторов жизни растений были сформулированы в виде законов земледелия.
Закон равнозначимости и взаимонезаменимости факторов жизни растений,
Сущность закона заключается в том, что ни один фактор жизни растений нельзя полностью исключить или заменить другим; в обоих случаях гибель растения неизбежна.
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений является основополагающим. Именно вследствие равнозначимости и незаменимости факторов проявляется действие других законов - минимума, совокупного действия. Особенность этого закона такова, что в производстве его проявление мало заметно. Это объясняется тем, что в естественных условиях растения находят все необходимые для их роста и развития факторы, хотя в количественном отношении потребность в них и наличие их может быть самое различное. Здесь уже вступает в действие законы минимума и совокупного действия.
Идя методом исключения физиологи растений и агрохимики установили состав полной питательной смеси. В 1859 г. растения в водных культурах в опытах И. Кнопа и Ю. Сакса впервые были доведены до созревания.
Закон минимума. Этот закон сформулирован Ю. Либихом в 1840 г. Он так описывает его действие: «Каждое поле содержит одно или несколько питательных веществ в минимуме и одно или несколько других в максимуме. Урожай находится в соотношении с этим минимумом питательных веществ. Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется его величина и устойчивость во времени» .
Георг Либшер (1853-1895) сделал к этому закону поправку, согласно которой «растения с тем большей продуктивностью используют находящийся в минимуме вегетационный фактор, чем больше других факторов находится в оптимуме». Это несколько сглаживает категоричность закона минимума, однако значительного повышения урожайности можно достичь лишь повышаяобеспеченность культур недостающими факторами.
В условиях Северного Казахстана в первом минимуме находится влага. Предположим, нам нужно выбрать, что в первую очередь применять: снегозадержание, лункование, искусственноеоструктуривание или другие приемы. Все они прямо или косвенно улучшают водный режим почвы, но наиболее сильное воздействие оказывает снегозадержание.
При этом оказываются неизбежно затронуты другие факторы жизни растений: воздушный, тепловой, микробиологический и пищевой режим почвы и агрономы неизбежно вынуждены регулировать и их в соответствии с законом совокупного взаимообусловленного, а не изолированного действия факторов жизни растений. Только обеспечив растения влагой, можно рассчитывать на высокий эффект от применения удобрений, гербицидов, районированных сортов и т.д.
Закон оптимума: «Наибольший урожай осуществим при среднем (оптимальном) наличии факторов; при наименьшем (минимальном) и наибольшем (максимальном) наличии фактора урожай не осуществим (равен нулю)». Формулировка закона дана В.Р. Вильямсом .
Закон оптимума говорит о том, что наибольший урожай достижим при оптимальном наличии каждого фактора жизни растений.
Каждое растение имеет оптимальные границы, в пределах которых обеспечение всеми факторами жизни оказывает наиболее благоприятное воздействие на урожай. Это отчетливо наблюдается по отношению растений к температуре, свету, воде и другим факторам.
Однако оптимизация в обеспеченности растения каким-либо одним или несколькими факторами не приведет к успеху. Наибольший урожай возможен при одновременном наличии в оптимальном количестве всех факторов жизни растений.
Закон совокупного взаимообусловленного, а не изолированного действия факторов жизни растений. Его можно сформулировать следующим образом: комплекс факторов жизни растений представляет собой единое целое, все элементы которого неразрывно связаны друг с другом. Воздействие на один из них влечет за собой изменение всего комплекса. Постоянный прогресс возможен лишь в том случае, когда воздействие направлено на весь комплекс факторов одновременно.
Каждый специалист должен быть глубоко убежден в том, что без учета действия этого закона нельзя рассчитывать на постоянный успех.
Закон возврата Ю. Либиха: «Все, что отчуждается из почвы с урожаем должно быть возвращено, иначе неизбежно падение плодородия».Более полная формулировка этого закона звучит так:
«Элементы пиши растений, отчужденные из почвы с урожаем, должны восполняться до оптимума за счет внутрипочвенных процессов (химических, микробиологических и т.п.) и внесением удобрений. Прогресс возможен в том случае, если это восполнение происходит во все возрастающих и сбалансированных количествах».
Значение закона возврата для сохранения и дальнейшего повышения плодородия почвы чрезвычайно велико.
Принцип плодосмена* может быть сформулирован следующим образом: «При данном уровне потенциального плодородия почвы и при определенных климатических условиях максимальная продуктивность севооборота имеет место при ежегодной смене в нем культур наиболее отдаленных по биологии и агротехнике возделывания». Однако в условиях недостаточно благоприятного климата, например засушливости, этот принцип не соблюдается. Наибольшее производство зерна с гектара севооборотной площади достигается в зернопаровых севооборотах, в которых кроме пшеницы, или пшеницы и ячменя других культур нет.
47.Агротехнические меры борьбы с многолетними корнеотпрысковыми сорнякам.
Для борьбы с корнеотпрысковыми сорняками эффективен метод истощения, заключающийся в удалении сорняков. Весь фокус в том, что корни этих сорняков скапливают множество питательных веществ и энергии, которые полностью растрачиваются на рост растения. Корень истощается и утончается до тех пор, пока росток не пустит листья. А вот с помощью листьев начинается фотосинтез, снова питающий и насыщающий слабый корень энергией. Поэтому важно не дать молодому сорняку развить листовую массу. Для этого достаточно совком или лопатой удалить белый росток (который садоводы называют шильце). Корень, не успевший накопить энергию, еще сильнее истощается. Он попытается пустить еще 1-2 ростка, но потеряет силы и погибнет. Вся суть истощения заключается в прополке корнеотпрысковых сорняков, мешая развитию зеленых листьев.
48 Пищевой режим почвы и его регулирование приемами земледелия в условиях Северного Казахстана.
Для образования органических веществ помимо углерода и кислорода, растения нуждаются в ряде элементов, которые они получают из почвы. Потребность в элементах питания зависит от вида выращиваемых культур и уровня урожайности. Важнейшими элементами, необходимыми для роста растений, являются азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера и др. они получили название макроэлементов.Растениям также необходимы в крайне незначительных количествах еще ряд элементов – марганец, молибден, бор, медь, кобальт и др. они получили название микроэлементы.Азот – входит в состав всех белковых веществ, содержится в хлорофилле, нуклеиновых кислотах. Основная масса азота почвы сосредоточена в органическом веществе.Количество азота находится в прямой зависимости от содержания в почве гумуса. Существенным источником накопления азота в почве является биологическая аккумуляция (азотфиксация) его из атмосферы.
Азот доступен растениям главным образом в аммонийной и нитратной формах.Фосфор – находится в почве в органических и минеральных соединениях. Минеральные соединения фосфора представлены многими формами, преимущественно слаборастворимыми и труднодоступными растениям фосфатами алюминия, железа, кальция, магния, калия и др. существует большой разрыв между валовым содержание фосфор в почве и его количеством ,доступным для растений. Необходимо повышать содержание фосфора за сет внесения удобрений и перевода неусвояемых форм в усвояемые.Калий – осуществляет важные физиологические функции в растениях. Потребляется с/х культурами в больших количествах, особенно картофелем, корнеплодами, овощными и т.д. В почве калий содержится в форме простых солей и в поглощенном состоянии. Основным источником калия для растений является обменный калий.Кальций, магний, железо, сера и другие макроэлементы необходимы для растений, так как выполняют важные физиологические функции. Одни из них входят в состав хлорофилла, другие создают благоприятные условия для растений в почве.Микроэлементы выполняют важные физиологические и биохимические функции в жизни растений, животных и человека. Ненормальное содержание микроэлементов в кормах и продуктах питания приводит к нарушению обмена веществ и развитию тяжелых заболеваний у животных и человека.Источником поступления питательных веществ служат органические и минеральные удобрения, атмосферные осадки, пыль, азотфиксация, растительные остатки, приток с поверхностными и грунтовыми водами и т.д.Все приемы регулирования пищевого режима в современном земледелии можно свести в следующие группы:
1) пополнение почвы питательными веществами;
2)создание условий для превращения элементов пищи из недоступной в усвояемую растениями форму;
3)создание условий растениям для лучшего использования питательных веществ;
4)перераспределение питательных веществ в пахотном слое;
5)предупреждение непроизводительных потерь питательных веществ из почвы.
Пополнение почвы питательными веществами осуществляется, главным образом, путем внесения минеральных и органических удобрений, а для азота и биологическим путем. Существенное влияние на пищевой режим оказывает чрезмерное уплотнение почвы, вызываемое колесами тракторов, машин, орудий. При этом уменьшается биологическая активность почвы, увеличивается содержание углекислоты в почвенном воздухе, снижается количество доступной растениям минеральной пищи и эффективность вносимых минеральных удобрений.
Превращение элементов пищи из недоступной в усвояемую растениями форму осуществляется, прежде всего, приемами рациональной обработки почвы. Механическая обработка почвы является самым простым и дешевым способом сделать доступными те питательные вещества, которые содержатся в почве в недоступной для растений форме органического вещества. Наиболее эффективна воздействие приемов рациональной обработки на накопление доступных форм азотной пиши. В отличие от других зольных элементов пищи растений азот отсутствует в материнской породе почвы и накапливается в ней микроорганизмами - азотфиксаторами (свободноживущими и клубеньковыми). Азотфиксаторы в симбиозе с бобовыми растениями усваивают молекулярный азот атмосферы и накапливают его в почве в форме органического вещества. Дальнейший ход превращения органического азота в почве под влиянием микроорганизмов можно представить в виде следующей схемы: белки - аминосоединения - аммиак - нитриты - нитраты. Таким образом, под воздействием условий, созданных обработкой, накапливается, прежде всего, конечная форма - нитраты. Однако избыточная минерализация органического вещества под влиянием частых механических обработок нередко приводит к снижению количества гумуса и, соответственно, к ухудшению физических свойств почвы, распылению ее, смыву, развеванию ветром и, в конечном счете, к снижению урожая.
Для подавления процесса нитрификации иногда прибегают к использованию химических ингибиторов.
Технология возделывания культур, при которой количество гумуса в почве не уменьшается, а даже увеличивается получила название «бездефицитного земледелия».
Создание условий для лучшего использования питательных веществ достигается целым рядом агротехнических приемов (сроки посева, нормы высева, создание лучших условий увлажнения и др.), а также применением научно обоснованных севооборотов.
Другой путь - это чередование культур, потребляющих разное количество азота, фосфора и калия и с различной глубины (например, картофель и сахарная свекла выносят с урожаями в три раза больше калия, чем зерновые хлеба); включение в севооборот культур - мобилизаторов, способных получать питательные вещества из труднорастворимых соединений.
Таким образом, современное земледелие располагает необходимыми приемами, позволяющими мобилизовать питательные вещества, предупреждать их потерю, рационально их использовать.
49. Двулетние сорняки: особенности развития, представители ,меры борьбы
растения проходят полный цикл развития за два года.. Весенние всходы в первый год образуют розетку листьев и несколько стеблей в нижнем ярусе. В этот период корневая система уходит глубоко в почву. На следующий год весной развивается цветоносный стебель и растения осенью дают семена. Для своего развития в год плодоношения они используют пластические вещества корневой системы, накопленные в период первого года вегетации. От озимых и зимующих однолетников их отличает то, что они требуют два полных летних периода. При осенних всходах они перезимовывают дважды.
К двулетним сорнякам относятся: донник желтый, донник белый, липучка обыкновенная, икотник серый, белена черная, чертополох курчавый, синяк обыкновенный, и др.
50.Влагообеспеченность растений, показатели оценки критические периоды растений.
Влагообеспеченность растений в степной и сухостепной зонах республики приобретает особую остроту в связи со значительным превышением испаряемости (2-3 раза) над осадками и глубоким залеганием грунтовых вод. Единственным источником влаги для растений здесь являются атмосферные осадки.
Высокие температуры воздуха и почвы, низкая относительная влажность, усиленная ветровая деятельность, особенно в весенне-летний период, обуславливают интенсивное испарение влаги из почвы, вследствие которого создается значительный дефицит влаги. При испаряемости 700-950 мм, а осадков теплого периода 140-170 мм, дефицит влаги достигает 600 мм и более. В этих условиях влагообеспеченность растений по годам колеблется от 27 до 72%.
Для промачивания 1 см совершенно иссушенной почвы требуется 2 мм жидких осадков. Каждый миллиметр дождя на 1 кв. метре дает 1 литр воды, или 10 тонн на 1 гектаре. Если принять транспирационный коэффициент яровой пшеницы в среднем 500, то 1 мм осадков при их полном использовании позволяет сформировать 20 кг общего урожая, или около 10 кг зерна.
Одним из показателей потребности растений в воде является транспирационный коэффициент. Однако его величина весьма неустойчива и зависит от биологических особенностей и вида растений, фазы роста и стадии развития их, почвенных и погодных условий, обеспеченности растений элементами питания и другими факторами жизни..
Оптимальное водопотребление по методу А.М. Алпатьева определяется суммой произведением среднесуточных дефицитов влажности воздуха (в мм) за вегетационный период и коэффициента 0,65.
Е = 0,65 Σd.
где Е - потребность растений во влаге за период вегетации
( оптимальная влогообеспеченнность), мм;
Σd- сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха (дефицит насыщения);
0,65 - коэффициент.
Следует отметить, что метод А.М. Алпатьева дает хорошие результаты лишь при глубоком залегании грунтовых вод.
По А.В. Процерову, показателем полной обеспеченности влагой яровой пшеницы в период от всходов до цветения является величина суммарного испарения, которая равна сумме среднесуточных дефицитов влажности воздуха за декаду, взятую с коэффициентом 0,6 и от цветения до восковой спелости - с коэффициентом 0,4.
Им установлена следующая зависимость урожайности яровой пшеницы от влагообеспеченности для Северного Казахстана:
У = 1,97 * 1,02 Х,
где У - урожайность, ц/га;
х - влагообеспеченность растений в период посев - восковая спелость в % от оптимума.
При этом получены следующие соотношения:
Средняя влагообеспеченнность, % от оптимума - 20 40 50 60 70 80 90.
Виды на урожай, % от максимально возможного - 20 30 40 55 65 85 100.
В целях выявления степени пригодности земельных массивов для сельскохозяйственного использования, в частности, для подбора культур и адаптации элементов системы земледелия очень важно правильно оценить условия увлажнения того или иного региона.
Для оценки степени годового увлажнения Н.Н.Иванов предложил использовать показатель увлажнения (ПУ) - отношение суммы осадков за год (О) к испаряемости (Е):
ПУ = О / Е, мм.
При этом пользуется следующей шкалой:
Избыточно влажная - показатель увлажнения более 1,33
Влажная - 1,33 - 1,00
Полувлажная - 1,00 – 0,77
Полузасушливая - 0,77 – 0,55
Засушливая - 0,55 – 0,41
Очень засушливая - 0,41 – 0,33
Полусухая - 0,33 – 0,22
Сухая - 0,22 – 0,12
Очень сухая - менее 0,12
Показатель увлажнения (Мd) характеризуется отношением годового количества осадков (Р) к сумме среднесуточных дефицитов влажности за год (Σd):
Величина Мd более 0,60 указывает на формирование избыточного увлажнения; 0,46-0,60 - превышение осадков над испаряемостью; 0,45 - соответствие в пределах года осадков и испаряемости; 0,44-0,15 - является показателем недостаточного увлажнения; менее 0,15 характеризует крайнюю засушливость.
Для оценки условий увлажнения вегетационного периода наиболее часто пользуют гидрометрический коэффициент (ГТК), который рассчитывается по формуле:
где ΣО - количество осадков за вегетационный период, мм;
Σt > 10оС - сумма температур воздуха свыше 10оС за вегетационный период, град.
При значениях ГТК более 1,6 – условия избыточно влажные; 1,3-1,6 – влажные; 1,0-1,3 - незначительно засушливые; 0,7-1,0 – засушливые; 0,4-0,7 - очень засушливые; менее 0,4 – сухие. Для условий сухой степи Казахстана предлагаются несколько иные оценочные показатели: 0,5 - сухо, 0,5-0,7 - очень засушливо, 0,7-1,0 -засушливо и более 1,0 - незначительно засушливо .
Более точную картину влагообеспеченности можно получить, используя коэффициент Бова (К), который учитывает не только количество осадков за период вегетации растений, но и запасы влаги в почве перед посевом культур:
К = (ΣQ + W) / 0,1 Σt,
где ΣQ - сумма осадков за период вегетации, мм;
W - запасы влаги в почве к посеву культур, мм;
Σt - сумма температур за период вегетации, оС.
Оценку влагообеспеченности по этому коэффициенту можно проводить по следующей шкале: менее 1,2 - очень низкая; 1,3-2,2 - низкая; 2,3-3,0 - средняя; более 3,1- высокая.
Для нормального влагообеспечения подавляющего большинства культурных растений необходимо поддерживать влажность почвы в период их вегетации на уровне 80-90% от наименьшей влагоемкости почвы. Снижение запасов продуктивной влаги в пахотном слое почвы до 19 мм следует считать началом засушливого периода, а до 9 мм - началом сухого .
Для зерновых культур С.А. Вериго и Л.А. Разумова установили, что от всходов до кущения в пахотном слое почвы (0-20 см) оптимальным является наличие 25-30 мм продуктивной влаги, хорошим 20-25 мм, удовлетворительным 15-20 мм и плохим- менее 10 мм.
От выхода в трубку до цветения решающее значение приобретают запасы продуктивной влаги метрового слоя почвы. В этот период хорошие условия влагообеспеченности складываются при содержании 120 мм продуктивной влаги, удовлетворительные - менее 80 мм .
От цветения до восковой спелости потребность растений во влаге несколько уменьшается: оптимальное влагообеспечение наблюдается при наличии в метровом слое почвы 80-100 мм продуктивной влаги, удовлетворительное - 40-80 мм, неудовлетворительное - 30-40 м, плохие <25 и >125 мм. При запасах продуктивной влаги менее 10 мм прирост зерна прекращается.
По А.М. Алпатьеву годы с урожайностью культур ниже на 25% по отношению к средней многолетней величине следует относить к засушливым.
А.В. Процеров считает, что снижение урожайности культур до 50% характеризует очень сильную засуху, более 20% - засуху сильную и на 20% - слабую засуху.
Степень использования растениями энергетических ресурсов зависит от удовлетворения потребности растений в факторах жизни растений. Обычно на практике коэффициент полезного действия ФАР достигает лишь 0,3-1%, что дает возможность получать урожай зерна на уровне 10-15 ц/га. Получение урожаев с более высоким КПД ФАР ограничивается часто повторяющимися засухами, низким плодородием почвы, недостаточностью тепла и углекислоты, неблагоприятной реакцией почвенного раствора и воздушным режимом и т.д. Ведущим из них в степных и сухостепных зонах является влага.
Усвоение воды почвой происходит благодаря проявлению различных сил: сорбционных, осмотических, менисковых и гравитационных. Способность почвы поглощать воду, всасывать в себя, принято называть ее сосущей силой, или всасывающим давлением (термин "сосущая сила" был предложен В.Г.Корневым). Она измеряется в сантиметрах водяного столба или в атмосферах. В настоящее время чаще используют показатель PF - логарифм потенциала почвенной влаги. Давление водяного столба 1033 см (1 атмосфера) соответствует PF = 3. Чем выше PF, тем более прочно вода удерживается почвой.
Величина сосущей силы почвы зависит от количества воды в ней и от концентрации почвенного раствора. Чем выше влажность почвы и чем меньше в ней солей, тем меньше ее всасывающая сила. Она повышается по мере иссушения почвы. Всасывающее давление полностью насыщенной водой почвы равно нулю. Для сухой почвы оно достигает величины 104 атмосфер. Вся влага, которая удерживается силами большими, чем сосущая сила корневых волосков, не доступна растениям. Сосущая сила корней у большинства сельскохозяйственных культур составляет не более 15 атмосфер.
Всасывающее давление почвы зависит также от механического и структурного состава ее, температуры, наличия легкорастворимых солей, от размера капиллярных промежутков.
По данным С.А.Вериго и П.А.Разумовой, сосущая сила почвы при влажности устойчивого завядания соответствует значению PF, равному 4,2 (15 атмосфер), влажности разрыва капиллярной связи - 3,5 (3 атмосферы), наименьшей влагоемкости - 2,7 (0,5 атмосфер).
1. Агробиологические группы малолетних сорняков.отличительные особенности и представители
Наиболее многочисленную группу представляют непаразитные сорные растения. Они имеют развитую корневую систему и ассимиляционные органы, ведут исключительно самостоятельный образ жизни.
По продолжительности жизни непаразитные сорные растения также делятся на 2 группы: малолетник и многолетние. Малолетние сорные растения имеют жизненный цикл от одного до двух лет. После созревания плодов эти сорняки полностью отмирают. В основном они размножаются семенами.
По срокам появления всходов и продолжительности периода вегетации малолетние сорняки подразделяются на эфемеры, яровые ранние, яровые поздние, зимующие, озимые и двулетники.
К эфемерам относятся растения с очень коротким периодом вегетации (1,5-2 месяца). За сезон они способны давать несколько поколений. Представителем эфемеров является звездчатка средняя или мокрица (Stellariamedia). Злостный сорняк семейства гвоздичных. Засоряет посевы овощных, плодово-ягодных и пропашных культур. Произрастает на влажных участках. Цветы мелкие, белые, стебель ветвящийся, почти стелющийся, в местах соприкосновения с почвой может образовывать придаточные корни. Одно растение способно давать 15-25 тысяч семян. Семена, заделанные в почву на глубине 3 см, всходов не дают. Жизнеспособность семян в почве сохраняется в течение 3-5 лет.
Яровые ранние сорняки. Прорастают рано весной и заканчивают свое развитие до уборки ранних яровых культур или одновременно с ними. Всходы, появившиеся осенью, зимой погибают. Среди представителей этой биологической группы наиболее злостным является овсюг обыкновенный.Относится к семейству злаковых, внешне похож на овес. Отличается от него опушенностью стебля, более темно-окрашенными цветочными чешуями зерновок, наличием сильно скрученной, длинной, коленообразной ости и сочленения в виде подковки у основания зерновки.
Овсюг засоряет преимущественно посевы яровых зерновых культур. Соцветие метелка, в которой образуются 3 вида зерновок: мелкие с периодом покоя до двух лет в верхней части метелки; средние, прорастающие на следующий год после осыпания, и крупные, которые образуются в нижней части метелки. Эти семена могут прорастать при благоприятных условиях в год созревания. Семена овсюга в почве сохраняют жизнеспособность в течение 4-7 лет. Наиболее интенсивно прорастают с глубины 5-10 см при температуре 18-20˚ С, нередко всходы могут появиться и с глубины 12-15 см. Метелка овсюга может дать 40-60 семян, а одно растение до 400-600 семян.
Горец вьюнковый (Poligonumconvolvulus).Относится к семейству гречишных. Стебель вьющийся, с красноватым оттенком, сильно ветвящийся. Листья черешковые, сердцевидной или продолговато яйцевидной формы. Цветки мелкие, зеленоватые, по 3-6 в пазухах листьев на концах ветвей. Корневая система стержневая. Плод - трехгранный орешек с равновеликими гранями, коричнево - черной окраски. Длина орешка 3,0-3,5 мм, ширина 2,0-2,5 мм. Цветение начинается с июня и продолжается до поздней осени. Одно растение образует от 140 до 700 семян. Семена прорастают при температуре 1-2°С, сохраняют жизнеспособность в почве 5-6 лет. Засоряет полевые, овощные и плодовые культуры. Особенно сильно страдают от него посевы зерновых и льна. Является специализированным сорняком гречихи. Распространен повсеместно.
Марь белая (Chenopodium album). Относится к семейству маревых. Стебель прямой, сильно ветвистый, достигает высоты до 100-150 см. Листья черешковые, нижние - овальные, ромбические, с зубчиками по краям, верхние - ланцетные, с ровными краями, короткочерешковые. Семена мелкие, собраны в метельчатое соцветие. Плод - односемянный орешек в околоцветниках, буровато-черной окраски, с твердой оболочкой. Диаметр семян 1,5-2,0 мм. Семена у мари белой полиморфные, трех видов: крупные, коричневые, в почве прорастают в первый же год; средние, черные с плотной оболочкой, прорастают только на второй год; мелкие, черные, почти круглые, прорастают лишь на третий год.
Цветет с июля до сентября, одно растение образует в среднем около 3 тыс. семян, отдельные экземпляры могут дать до 100 тысяч. Семена прорастают с глубины не более 3 см, сохраняют всхожесть в почве до 8 лет. Распространена повсеместно, засоряет все культуры.
Яровые поздние сорные растения. Прорастают при достаточном прогревании почвы и созревают в послеуборочный период. Семена их осыпаются и засоряют почву. В посевах поздних культур они заканчивают вегетацию одновременно с культурными растениями, и семена их при уборке попадают в урожай. К ним относятся куриное просо, щирица запрокинутая, щетинник зеленый.
Куриное просо (Есhinochloa crus galli). Относится к семейству злаковых, с полным, сильноветвистым стеблем высотой до 100 см. Листья широколинейные, волнистые по краям, острошероховатые. Соцветие - метелка, с сидячими колосками с фиолетовым оттенком. Колоски при созревании легко рассыпаются. Плод представляет собой пленчатую зерновку яйцевидно-овальной формы длиной 2,5 мм и шириной 2 мм. Цветет с июня до сентября. На одном растении образуется до 10-15 тыс. семян. Оптимальная температура прорастания семян 20-25оС, глубина прорастания 1-2 см. Жизнеспособность их в почве сохраняется в течение 13 лет. Распространено повсеместно, засоряет яровые культуры, особенно просовидные. Растение теплолюбивое, засухоустойчивое, малотребовательное к плодородию, предпочитают легкие по механическому составу почвы. В настоящее время широкое распространение получило просо волосовидное(Panicumcapullare).
Щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus). Относится к семейству амарантовых. Стебель прямой, ветвистый, густо опущенный, высотой до 100 см. Листья черешковые, продолговато-яйцевидной формы. Цветки желтовато-зеленые, мелкие, однополые, собраны в плотные колосовидные соцветия. Корень стержневой, проникает в почву до 1,5-2 м. Плод - односемянная коробочка с гладкими, черными, блестящими, округлыми семенами. Каждое хорошо развитое растение дает до 500 тысяч семян диаметром 1,00-1,25 мм. Цветет с июня до осени.
Семена лучше прорастают весной при температуре 20-22оС с поверхности почвы. Растение светолюбивое, предпочитает рыхлые почвы. Жизнеспособность семян сохраняется до 40 лет. Засоряет все культуры, особенно позднего срока посева, сильнее пропашные, распространено повсеместно.
Щетинник зеленый (Setaria virides). Сорняк семейства злаковых, имеет прямой и голый стебель высотой до 50 см, мощный мочковатый корень, проникающий в почву до 1,5 м. Листья короткие, линейные, шероховатые, ярко-зеленой окраски. Соцветие - колосовидный султан, покрытый длинными зелеными щетинками. Плод - яйцевидно-овальная зерновка длиной 1,7, шириной 1 мм. Одно растение может образовать до 5 тысяч семян, которые дают дружные всходы в глубины до 5 см при температуре почвы 15-20оС. Жизнеспособность семян в почве сохраняется в течение 30 лет. Цветет в июле - августе. Встречается повсеместно , засоряет посевы поздних яровых, особенно пропашных культур, иногда ранних хлебов. Является специализированным сорняком просовидных культур. В зерновых культурах развивается как пожнивной сорняк.
Солянка русская, курай, перекати-поле (Solsolaruthenica) (рис. 6).
Относится к семейству маревых. Стебель жесткий, с красноватыми продольными полосками, сильно ветвящийся, достигает высоты до 100 см, к концу вегетации принимает шарообразную форму. Листья мясистые, свернутые по длине, продолговато-линейные, острые. Корень стержневой, уходящий вглубь почвы до 1,5 м и более. Цветки белые собраны в колосовидные соцветия в пазухах верхних листьев. Плод - односемянной орешек в околоцветниках, свернутый в форме улитки, от зеленовато-желтой до серо-коричневой окраски. Диаметр семян 1,75-2,5 мм. Одно растение может дать до 200 тысяч семян, сохраняющих всхожесть в течение 6 лет. Семена прорастают с глубины до 8 см. Растение распространено в степной, сухостепной и полупустынной зонах. Засоряет посевы всех культур. Солевынослив и поэтому используется как индикатор слабозасоленных и солонцовых почв.
Зимующие сорные растения. Для зимующих сорняков характерно то, что у них развитие может происходить как по типу яровых, так и по типу озимых сорняков.
Весенние всходы развиваются как яровые, т.е. осенью плодоносят и отмирают. При поздних всходах эти сорняки способны перезимовать в любой фазе роста и на следующий год заканчивают вегетацию. В отличие от озимых перезимовка для них не является необходимостью, а вынужденной мерой самосохранения. К числу наиболее распространенных зимующих сорняков относятся ярутка полевая, пастушья сумка, ромашка непахучая, василек синий, гулявник струйчатый, мелколепестник канадский, клоповник мусорный и др.
Ярутка полевая (Tlaspi arvense, рис.7-1). Сорняк семейства капустных, имеет прямой, ветвистый стебель высотой 20-60 см. Нижние листья черешковые, продолговато-эллиптические, а стеблевые - сидячие, продолговатые с невысокими зубчиками. Цветы мелкие, с белыми лепестками, собраны в кисти в верхней части стебля. Плод - двугнездный многосемянный стручочек длиной 12-18 мм. Семена в каждом из гнезд в количестве 5-8 штук имеют коричневый или темно-бурый цвет. Они длиной 1,2-2,0 мм и шириной 1,5 мм с привкусом чеснока. Одно растение формирует до 12 тыс. семян, которые сохраняют жизнеспособность в почве до 10 лет. Семена легко прорастают после осыпания, всходы перезимовывают в виде розеток и весной зацветают. Встречается повсеместно, засоряет как яровые, так и озимые культуры.
Василек синий (Centaurea cyanus, рис. 7-2). Относится к семейству астровых. Стебель прямой, высокий, ветвистый, опущенный, высотой до 40-80 см. Прикорневые листья черешковые, обратнояйцевидно-ланцетные, цельные. Стеблевые листья сидячие, ланцетно-линейные или линейные. Соцветие - корзинка яцевидной формы. Краевые цветки голубые, увеличенные, бесполые; внутренние - фиолетовые, обоеполые. Плод - свинцово-серая семянка с хохолком. Цветет в июне-августе. Продуктивность растения до 7 тысяч семянок, которые прорастают с глубины 5-7 см. Жизнеспособность их в почве сохраняется до 3 лет. Засоряет яровые, озимые хлеба, овощные и пропашные культуры.
Пастушья сумка (Capsella bursa pastoris, 7-4). Относится к семейству капустных, растение с голым, прямостоячим, ветвистым стеблем высотой до 5 см. Зимующие формы образуют прикорневую розетку с острыми треугольными зубчатыми листьями. Стеблевые листья сидячие, с ушками у основания. Цветы собраны в нитевидные соцветия. Плод - треугольный двугнездный стручок. Семена светло-бурые, овальные, сплюснутые, мелкие, около 1 мм длиной. Плодовитость до 70 тыс. семян, жизнеспособность которых сохраняется до 35 лет. Встречается повсеместно, засоряет яровые, озимые хлеба, овощные, пропашные и технические культуры.
Ромашка непахучая или трехреберник (Matricaria inadora). Растение семейства астровых, с ветвистым, высоким стеблем до 20-60, иногда до 100 см. Листья сидячие, дважды или трижды перисторассеченные на линейные дольки. Соцветие - корзинка 8-40 мм в диаметре, с язычковыми цветками и белыми лепестками по краям. Плод - трехгранная семянка с короткой ножкой. Семена прорастают рано, дружно при пониженной температуре почвы с глубины 1-3 см. Одно растение может производить до 200 тысяч семян, обладающих жизнеспособностью до 6-7 лет. Цветет с мая по октябрь. Распространена повсеместно, засоряет различные полевые, овощные и садовые культуры, предпочитает плодородные, умеренно влажные почвы.
Озимые сорные растения. В отличие от яровых и зимующих сорняков озимые сорные растения для полного своего развития требуют пониженных температур зимнего периода. Независимо от времени прорастания семян они перезимовывают и только лишь летом следующего года плодоносят. Созревание семян у этих сорняков происходит практически одновременно с озимыми культурами. К ним относятся костер ржаной, костер полевой и метлица полевая. Наибольшее распространение эта группа сорняков получила в южных районах республики, где возделываются озимые культуры.
Костер ржаной (Bromus secalinus). Относится к семейству злаковых, имеет прямостоячий стебель высотой 30-100 см. Листья линейные, узкие. Корневая система мочковатая, состоящая из множества мелких корешков. В год прорастания семян костер ржаной образует хорошо развитый куст. После перезимовки сорняк зацветает в июне-июле, а в конце июля - начале августа каждое растение дает до 5 тысяч семян. Соцветие - рыхлая метелка с колосками из 8-10 цветков. Зерновки по форме и размерам похожи на зерновки озимой ржи, поэтому трудно отделяются на простых зерноочистительных машинах. Семена костра, попав в почву, всходят с глубины до 10-12 см. Не взошедшие зерновки сохраняют жизнеспособность до 2 лет. Костер ржаной является специализированным сорняком озимой ржи, засоряет также озимую пшеницу и другие озимые культуры.
Костер полевой (Bromus arvensis). Специализированный сорняк озимой ржи и озимой пшеницы, относится к семейству злаковых. По биологическим особенностям похож на костра ржаного, отличается от последнего только тем, что зерновки у него имеют ости. Травянистое растение с прямостоячим, голым, гладким стеблем высотой 20-100 см. Листья линейные, плоские; соцветие - метелка, раскидистая, с длинными и тонкими веточками. Колоски ланцетные, голые, обычно с фиолетовым оттенком. Засоряет посевы тех же культур, что и костер ржаной.
Метлица (Apera spica-venty). Сорняк семейства злаковых, с прямым, гладким стеблем высотой 25-100 см, сильно кустится. Листья линейно-ланцетные, плоские; соцветие - метелка, раскидистая, большая. Корневая система мочковатая. Плод - веретенообразная, шиловидная, пленчатая зерновка с длинной щетинистой остью. У основания зерновки имеется пучочек мягких волосков. Поверхность семян гладкая, отсеровато-желтой до серовато-бурой окраски, длиной 1,5-2,5 и шириной 0,3-0,4 мм. Одно растение образует до 16 тысяч семян, которые легко осыпаются и прорастают той же осенью или весной следующего года при температуре почвы 5оС. В почве семена сохраняют всхожесть не менее 7 лет. Предпочитает влажные места, плодородные, хорошо аэрируемые легкие почвы с повышенной кислотностью. Засоряет яровые хлеба, но чаще озимые культуры, встречается в посевах многолетних трав и пропашных культур.
Двулетние сорные растения. Для полного цикла жизни требуется для этой группы сорняков два вегетационных периода. В первый год жизни растения образуют мощную корневую систему и прикорневую розетку листьев. Весной следующего года развивается цветоносный стебель, и в конце лета образуются плоды. Для своего развития в год плодоношения они используют пластические вещества корневой системы, накопленные в период первого года вегетации.
К двулетним сорнякам относятся: донник желтый, донник белый, липучка обыкновенная, икотник серый, белена черная, чертополох курчавый, синяк обыкновенный, дрема белая, татарник обыкновенный и др.
Донник желтый или лекарственный (Melilotus officinalis). Растение семейства бобовых, с прямостоячим, ветвистым стеблем, достигающим высоты 90-200 см. Листья тройчатые, нижние - обратнояйцевидные, а верхние - продолговатые. Цветы желтые, собраны в длинные верхушечные соцветия - колосовидную кисть. Бобики односемянные, стенки которых трудно отделяются от семени. Семена удлиненно-яйцевидные, гладкие, зеленовато-желтые. Плодовитость одного растения до 17-18 тысяч семян с очень твердой водонепроницаемой оболочкой. Лучше прорастают семена с глубин до 5 см. Растение хорошо переносит засуху, является медоносом. Засоряет посевы различных культур, особенно люцерны и клевера, встречается на лугах, пустырях, вдоль дорог. Используют как лекарственное растение, содержит алкалоид кумарин.
Донник белый (Melilotus albus). По своим биологическим особенностям он мало отличается от донника желтого. Нередко возделывается как сидеральная и кормовая культура. Стебель его достигает высоты 150-300 см. Бобы сетчато-морщинистые. Одно растение дает до 17 тысяч семян, имеющих твердую оболочку. Семена без механического повреждения могут пролежать в почве долго, не теряя всхожести. Как и донник желтый, он засоряет большинство полевых культур, лугов и пастбищ.
Икотник серый (Berteroaincana). Сорняк семейства капустных с прямостоячим стеблем, высотой 30-50 см, густо покрытый мелкими, разветвленными волосками, которые придают растению серовато-зеленый оттенок. Верхние листья ланцетные, сидячие; прикорневые и нижние стеблевые - продолговатые, на черешках. Цветки собраны в короткие кисти. Плод - стручок эллиптической формы с тонким носочком длиной 2-3 см. Семена округлые, коричневые, сплюснутые. Плодовитость его до 3 тысяч семян, которые прорастают относительно дружно и быстро. Цветет с мая по октябрь.
Засоряет яровые и озимые хлеба, овощи, пропашные культуры и многолетние травы.
Белена черная (Hyoscyamys niger). Растение относится к семейству пасленовых, имеет густолиственный стебель высотой до 100 см, стержневой корень. Листья на черешках очередные, мягкие, опушенные, сверху темно-зеленые, снизу более светлые, продолговато-яйцевидные или эллиптические. Цветки сидячие, скучены на концах стебля и его ветвей, крупные, пятилопастные. Плод - двугнездная коробочка, в которой содержится до 700 семян. Одно растение способно давать более 300 тысяч семян. Цветет в июне-августе. Засоряет посевы яровых, реже озимых хлебов. Является специализированным сорняком мака. Всходы ее появляются лишь при мелкой заделке семян в темную и влажную почву. Все части белены - листья, стебли и особенно семена - ядовиты.
Татарник колючий (Onopordumacanthdum). Растение семейства астровых, имеет стержневой корень, стебель высотой 60-150 см, ветвящийся в верхней части.Нижние листья очередные, перисто-лопастные, по краю зубчато-колючие; верхние - сидячие, двояко-зубчатые, колючие. Стебель и листья покрыты белыми мелкими волосками. Цветки лилово-пурпурные, размещены в крупных корзинках. Плод - зеленовато-коричневая семянка с легко опадающей летучкой. Одно растение может дать до 10 тысяч семян. Цветет сорняк в июне-сентябре. Засоряет изреженные посевы зерновых и многолетних трав, встречается на выбитых пастбищах, по обочинам дорог.
2. Световой режим и приемы его регулирования
Световой режим почвы – совокупность поступлений и отдачи света почвой. Основной источник света, падающий на землю, - лучистая энергия солнца. Светому режиму свойственны суточные и годовые циклы поступления на землю. Длина дня – решающий фактор, влияющий на рост и развитие растений.
Источник световой и тепловой энергии, теплового и светового режимов почвы один – лучистая энергия солнца. Лучистая энергия солнца, притекающая к поверхности почвы и взаимодействуя с ней, играет решающую роль в дифференциации пахотного слоя по плодородию. Верхняя часть пахотного слоя более плодородная и биологически более активная, поскольку она подвергается воздействию такого мощного фактора, как солнечный свет. Это доказано экспериментально.
Научными исследованиями установлено, что в зависимости от интенсивности освещения в значительной степени изменяются интенсивнос-
ти освещения в значительной степени изменяются микробиологическая и биологическая активность почвы, деятельность ферментов, усиливается окисление гумуса, активизируется процесс нитрификации. Солнечный свет – мощный фактор повышения эффективного плодородия почвы, роль которого изучена недостаточно.
Регулирование теплового и светового режимов почвы должно ориентироваться на улучшение условий жизни культурных растений. Оно в зависимости от условий зоны может быть направлено на увеличение потока тепла и света к поверхности почвы или на уменьшение такового.
Приемы активного влияния на тепловой режим почвы можно разделить по характеру действия на агротехнические, агромелиоративные и агрометеорологические.
К группе агротехнических приемов – глубокое рыхление, прикатывание, гребневание, оставление стерни, мульчирование; агромелиоративных - лесонасаждения, борьба с засухой, орошение, осушение; агрометеороло -
гические – приемы напрвленные на снижение излучения тепла из почвы, борьбу с заморозками и т.д.
Лесные полосы оказывают комплексное действие на тепловой и водный режимы почв. Они способствуют накоплению снега на полях и сокращают сток талых вод, непосредственно влияя на температуру почвы.
Орошение снижает отраженную радиацию на 20%. После полива также уменьшается излученная радиация. Все это увеличивает приход тепловой энергии к почве
Прикатыванием почвы можно вызвать повышение ее среднесуточной температуры на 3 -5 °С в 10 – см слое, залегающем ниже уплотненной прослойки. Это объясняется более высокой теплопроводностью уплотненного слоя.
Температуру почвы можно изменить мульчированием поверхности. Мульчирующее покрытие меняет отражательный и излучательный элементы радиационного баланса, т.е. альбедо.
К простейшим приемам регулирования теплового баланса относят снегозадержание, создание дымовых завес, затенение поверхности почвы с помощью щитов, белой мульчи и др.
Приемы регулирования светового режима почвы в основном те же, что и при регулировании теплового режима, так как основная статья прихода тепла и света в обоих балансах одна и та же – солнечная радиация.
3. Причины недружного прорастания семян сорняков.
Недружное прорастание семян и неравномерное их созревание. Всходы сорняков появляются, начиная с ранней весной и до поздней осени. Этому способствует различные температурные и световые условия, разная степень увлажненность почвы, разноплодие семян (явление гетерокарии). Такие сорняки, как овсюг обыкновенный, марь белая, герчишка вьюнковая и др. при ранней весне дают всходы в начале мая, а при холодной затяжной весне во –второй половине мая. Всходы более теплолюбивых сорняков (куриное просо, ширица запрокинутая, щетинник сизый) появляются в конце мая- начале июня, а семена озимых сорняков прорастают лишь во второй половине лета. Растянутость сроков прорастания семян объясняется не только различным отношением их к внешним условиям, но и полиморфностью семян. Например, на одном растении мари белой имеются три вида семян: крупные, средние и мелкие. Одни из них (крупные) прорастают в год созревания, другие (средние) на второй год, а мелкие на третий год и позже.
4.Отношение культурных растений к плотности почвы,оптимальные значения для различных групп культур.
Разные растения предъявляют различные требования к плотности почвы, а следовательно и к тем условиям, которые связаны с нею. Неодинаковы требования растений к плотности почвы и в различные фазы роста и стадии развития их. Реакция раст. на различное состояние плотности зависит от биологических особенностей культур и, в первую очередь, от развития корневой системы.
Г.С. Смородин культурные растения по их отношению к плотности почвы разделил на три группы:
1.Пропашные, требующие для своего развития рыхлые почвы;2. Зерновые, которые хорошо развиваются на почвах средней плотности;3. Мелкосемянные культуры (многолетние травы, просо, лен), для роста и развития которых благоприятные условия создаются при плотном сложении почвы. Оптимальное значение объемной массы для разных типов почв колеблется в пределах от 1,0 до 1,4 г/см.
5.Техника безопасности при хранении и применении гербицидов
При работе с гербицидами следует руководствоваться Санитарными правилами по хранению, транспортировке и применению пестицидов (гербицидов) в сельском хозяйстве, а также Инструкцией по технике безопасности при хранении, транспортировке и применении гербицидов (пестицидов) в сельском хозяйстве. Все работы, связанные с применением гербицидов, проводят под руководством агронома хозяйства или специалиста по защите растений. Ответственность по охране труда и технике безопасности возлагается на руководителей хозяйства. Все рабочие до начала работ по химической прополке проходят медицинский осмотр и инструктаж по технике безопасности. Население оповещают о химической «прополке» заранее, чтобы успеть изолировать пчел на пасеках и не допустить пастьбу скота рядом с обрабатываемыми полями. К работе с гербицидами не допускаются подростки моложе 18 лет, беременные и кормящие женщины, мужчины старше 55 лет, женщины старше 50 лет, а также работники, перенесшие инфекционные заболевания и хирургические операции (до 12 мес.), имеющие хронические и функциональные заболевания нервной, сердечно-сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта, печени и желчевыводящих путей, органов дыхания, эндокринных желез и других органов.Работающие с гербицидами должны быть обеспечены спецодеждой: комбинезонами или халатами, резиновыми сапогами и перчатками, фартуками и очками. Для защиты органов дыхания при работе используют специальные респираторы и противогазы.Ежедневно после работы резиновые лицевые части противогазов и респираторов тщательно промывают теплой водой с мылом и дезинфицируют ватным тампоном, смоченным в спирте или 0,5 %-ном растворе марганцовокислого калия. После дезинфекции их вновь промывают чистой водой и высушивают.Спецодежду хранят в специальных помещениях. В местах проведения работ необходимо установить аптечки. В них должны входить следующие компоненты: нашатырный спирт, перекись водорода, йод, вазелин, вата, бинты, мыло, спринцовка, борная кислота, активированный уголь, бесалол, резиновая трубка, питьевая сода, английская или глауберова соль, марганцовокислый калий, бриллиантовая зелень.Места приготовления растворов по окончании работ перепахивают. Нельзя оставлять в поле без охраны гербициды, растворы и тару.Хранят гербициды в сухих, хорошо закрытых помещениях. На каждой упаковке должна быть этикетка с названием препарата и содержанием действующего вещества в процентах.
Гербициды нужно хранить в хорошо загерметизированной таре, в отдельных помещениях, удаленных от жилых домов и животноводческих объектов не менее, чем на 200м.При работе с гербицидами необходимо иметь средства защиты (респиратор, спецодежду, защитные очки). Выход людей на обработанные гербицидами участки для проведения полевых работ разрешается не раньше чем через 3-5 суток.
6. Роль почвенного воздуха для растений
Почвенный воздух, его состав и газообмен между почвой и приземным слоем атмосферы, относятся также к земным факторам жизни растений.Газообразная фаза почвы включает почвенный воздух и парообразную влагу. Доля ее в общей массе почвы зависит от типа почвы, ее структуры и физико – механических свойств. Он занимает все поры почвы, свободные от воды. Поэтому количество его в почве зависит от пористости и влажности почвы. Оптимальное содержание воздуха в пахотном слое для зерновых культур 15-20%, пропашных -20-30%, многолетних трав -17-21% от общей пористости. Чем больше пористость и меньше влажность почвы, тем больше в ней воздуха. Важнейшие факторы воздушного режима – воздухоёмкость и воздухопроницаемость.
Воздухоёмкость–это та часть объёма почвы, которая занята воздухом при данной влажности. Влажность и пористость почвы постоянно изменяются, поэтому и воздухоемкость – величина переменная.
Воздухопроницаемость - способность почвы пропускать через себя воздух. Воздухопроницаемость – непременное условие для осуществления газообмена между почвой и атмосферным воздухом.
Процесс обмена почвенного воздуха с атмосферным называют аэрацией, или газообменом. Газообмен осуществляется через систему воздухоносных пор почвы, сообщающихся между собой и с атмосферой. К факторам, вызывающим газообмен, относятся диффузия, изменения температуры почвы, барометрического давления, количества влаги в почве под влиянием осадков, орошения и испарения, влияния ветра, изменения уровня грунтовых вод.
Диффузия –это процесс перемещения газов в соответствии с их парциальным давлением. Поскольку в почвенном воздухе концентрация кислорода всегда меньше, а диоксида углерода больше, чем в атмосфере, то под влиянием диффузии создаются условия для непрерывного поступления кислорода в почву и выделения СО2 в атмосферу. Диффузия – главный и непрерывно действующий фактор газообмена.
Почвенный воздух, его состав и газообмен между почвой и приземным слоем атмосферы, относятся также к земным факторам жизни растений.Газообразная фаза почвы включает почвенный воздух и парообразную влагу. Доля ее в общей массе почвы зависит от типа почвы, ее структуры и физико – механических свойств. Он занимает все поры почвы, свободные от воды. Поэтому количество его в почве зависит от пористости и влажности почвы. Оптимальное содержание воздуха в пахотном слое для зерновых культур 15-20%, пропашных -20-30%, многолетних трав -17-21% от общей пористости. Чем больше пористость и меньше влажность почвы, тем больше в ней воздуха. Важнейшие факторы воздушного режима – воздухоёмкость и воздухопроницаемость.
Воздухоёмкость–это та часть объёма почвы, которая занята воздухом при данной влажности. Влажность и пористость почвы постоянно изменяются, поэтому и воздухоемкость – величина переменная.
Воздухопроницаемость - способность почвы пропускать через себя воздух. Воздухопроницаемость – непременное условие для осуществления газообмена между почвой и атмосферным воздухом.
Процесс обмена почвенного воздуха с атмосферным называют аэрацией, или газообменом. Газообмен осуществляется через систему воздухоносных пор почвы, сообщающихся между собой и с атмосферой. К факторам, вызывающим газообмен, относятся диффузия, изменения температуры почвы, барометрического давления, количества влаги в почве под влиянием осадков, орошения и испарения, влияния ветра, изменения уровня грунтовых вод.
Диффузия –это процесс перемещения газов в соответствии с их парциальным давлением. Поскольку в почвенном воздухе концентрация кислорода всегда меньше, а диоксида углерода больше, чем в атмосфере, то под влиянием диффузии создаются условия для непрерывного поступления кислорода в почву и выделения СО2 в атмосферу. Диффузия – главный и непрерывно действующий фактор газообмена.
В первую очередь без кислорода, угнетаются растения, замедляется рост корней, ухудшается потребление растениями воды и растворенных в ней питательных веществ.
7. Классификация сорняков по продолжительности жизни:примеры
Непаразитные сорные растения составляют наибольшую группу сорняков. Это обычные автотрофные растения. По продолжительности жизни они разделены на два подтипа:
- малолетники
- многолетники
К малолетним относятся растения, размножающиеся только семенами, имеющие жизненный цикл не более двух лет и отмирающие после созревания семян.
К многолетним относятся сорняки, произрастающие неколько лет и неоднократно плодоносящие в течение жизненного цикла, размножающиеся и вегетативными органами.
Малолетние сорные растения в зависимости от продолжительности жизни делятся на следующие биологические группы:
- эфемеры
- яровые ранние
- яровые поздние
- зимующие
- озимые
- двулетники
Эфемеры – растения с коротким периодом вегетации (1,5-2 месяца), способные давать за сезон несколько поколений. Представитель звездчатка средняя или мокрица.
Яровые ранние – прорастают рано весной и заканчивают развитие до уборки культурных растений или одновременно с их созреванием. К ним относятся марь белая, торица полевая, горец шероховатый, горчица полевая.
Яровые поздние прорастают при достаточном прогревании почвы. Растения медленно развиваются и созревают в послеуборочный период. В посевах поздних культур семена этих сорняков созревают одновременно с культурными растениями и попадают в урожай. Из поздних яровых распространены: щирица запрокинутая, щетинник зеленый, ежовник обыкновенный. Яровые сорняки дают лишь одно поколение в год. Всходы, появившиеся осенью, погибают от морозов.
Зимующие сорняки заканчивают вегетацию при ранних весенних всходах в том же году, а при поздних – способны перезимовать в любой фазе роста. После перезимовки образуют розетку прикорневых листьев, быстро растущий стебель и довольно рано заканчивают вегетацию. Весенние всходы не образуют прикорневой розетки листьев, развиваются как яровые, созревая одновременно или несколько позднее уборки зерновых культур. К этой группе относятся пастушья сумка, ярутка полевая, василек синий, ромашка непахучая, дескурения Софии, живокость полевая, мелколепестник канадский.
Озимые сорные растения требуют для своего развития пониженных температур осенью и зимой. Независимо от времени прорастания они дают стебель, цветки, плоды и семена только на следующий год. Наиболее распространены костер полевой, костер ржаной, метлица обыкновенная.
Двулетние сорняки приходят полный цикл развития за два года. Весенние всходы в первый год образуют розетку листьев или несколько стеблей в нижнем ярусе. В этом период корневая система уходит глубоко в почву, на следующий год весной стебель быстро развивается, и растения летом дают семена. К этой группе относятся донник – лекарственный и белый, белена черная, липучка ежевидная, дрема белая.
Многолетние сорняки подразделяются по способности к вегетативному размножению на две группы:
- вегетативно не размножающие или слабо размножающиеся;
- вегетативное размножение сильно выражено.
Растения, относящиеся к 1 группе по строению корневой системы делятся на: - стержнекорневые; -мочковатокорневые.
Стержнекорневые сорняки не имеют специальные вегетативных органов размножения, могут ежегодно давать новые побеги от придаточных почек нижней части стебля, втянутой в почву, в результате укорачивания главного корня. Общий признак этой группы – стержневой главный корень, проникающий в глубь почвы у некоторых видов до 1,5-2м. К ним относятся полынь горькая, цикорий обыкновенный, щавель кислый, одуванчик обыкновенный, подорожник ланцетовидный, лопух большой.
Мочковатокорневые сорняки лишены специальные органов вегетативного размножения, имеют мочковатые корни. К ним относятся лютик едкий, подорожник большой.Ползучие сорняки – в качестве органов вегетативного размножения эти сорняки имеют стеблевые побеги (усы, плети и т. д.) стелющиеся по земле и укореняющиеся в узлах. К ним относятся лютик ползучий, лапчатка гусиная, бурда плющевидная.
Луковичные и клубневые сорняки – клубневые сорняки образуют на корнях или подземных стеблях утолщения, которые после перезимовки дают начало новому растению. К ним относятся чистец болотный, сыть круглая. Луковичные сорняки размножаются семенами и луковичками, образующимися в нижней части стебля у основания материнской луковицы. При обработке луковички отделяются и переносятся на новые места. К луковичным относятся лук круглый, лук огородный.
Корневищные сорняки – органами вегетативного размножения у них служат подземные стебли – корневища. В нашей республике наиболее распространены пырей ползучий, хвощ полевой, тысячелистник обыкновенный.
Корнеотпрысковые сорняки – органами вегетативного размножения служит корневая поросль, появляющаяся из почек главного корня или всей корневой системы. Эта поросль дает начало новым растениям. Представители: осот полевой, бодяк полевой, вьюнок полевой, сурепка обыкновенная, щавель малый.
К паразитным относятся растения, утратившие способность к фотосинтезу, и питающиеся за счет растения хозяина. Они имеют редуцированные листья. Контакт с растением хозяином у них осуществляется специальными органами – присосками. В зависимости от места связи с растением – хозяином их делят на две биогруппы:
-корневые (повилика клеверная, льняная, полевая);
- стеблевые паразитные сорняки (заразиха подсолнечная, заразиха ветвистая, заразиха капустная).
Полупаразитные сорные растения обладают способностью к фотосинтеза и питаются за счет растения – хозяина. Из растения – хозяина они берут воду и растворенные в ней минеральные и частично органические вещества. К полупаразитным сорнякам относятся очанка короткая, зубчатка поздняя, погремок большой.
В группу сорняков внутреннего карантина включены амброзия полынолистная, трехраздельная и многолетняя, горчак ползучий, все виды повилик, подсолнечник сорный, паслен колючий, трехцветковый, ценхрусякорцевый.
К сорнякам внешнего карантина относят: аброзиюприморскую бузинник пазушный, паслен линейнолистный и калифорнийский, подсолнечник реснитчатый и шероховатый.
8. Плодородие почвы, приемы повышения плодородия почвы в земледелии.
Почва представляет собой основное средство и предмет с/х производства. Важнейшее объективное свойство почвы- ее плодородие, под которым понимается способность почвы к одновременному обеспечению растений необходимыми условиями для их роста и развития. Плодородие почвы зависит не только от ее свойства, но и от возделываемых культур на ней, от уровня агротехники, климата зоны и т.п. С изменением социально – экономических отношений, с развитием науки и техники меняется плодородие почвы. Различают две формы плодородия: потенциальную или естественную, и эффективную. Потенциальная форма плодородия создается природой под влиянием различных факторов почвообразования оно зависит от типа почвы, механического свойства, физических и хим-х свойств, запасов гумуса и др. условий.Естественным плодородием обладают целинные и залежные земли.Эффективная форма плодородия проявляется при применении орудия обработки для создания оптимальных условий для роста с/х растений. Эффек-ое плодородие является продуктом труда земледельца. Главным фактором здесь является технический прогресс, растущий вместе с развитием науки. По мере роста прогресса науки и техники повышается и эффективное плодородие почвы.
Под воздействием технического прогресса формируется искусственное плодородие, которое соединяет в себе плодородие естественное и то, которое придано ему в результате развития культуры. Со временем искусственное плодородие становится свойством самой почвы, создается новый уровень плодородия, являющейся не только продуктом природы, но и продуктом труда человека. Почва, обладающая высоким эффективным плодородием называется культурным.В процессе производственного воздействия на почву она может постоянно улучшаться. В этом отличие почвы как средства производства от средств производства, применяемых в помышленности.
Однако, для развития культурного почвообразовательного процесса в таком направлении необходимо соблюдение принципа плодосмена и почвоохранных мероприятий. Без этого происходит утрата почвенного плодородия вследствие ветровой и водной эрозии, потери гумуса, разрушение структуры, истощение запаса питательных веществ.
Для современного состояния плодородия пахотных почв Северного Казахстана характерна постоянная утрата плодородия почвы, гумуса. Невосполняется запас орга-го вещества и при плоскорезной обработки почвы. За период одной ротации 4-х польного севооборота содержание гумуса снижается на 0,02%.По мере интенсификации земледелия под влиянием научно – технического прогресса возрастает значение органического вещества почвы. Об этом свидетельствуют результаты исследований полученные в различных почвенно – климатических зонах. Дальнейшее повышение урожайности растений от возрастающих доз азота возможно лишь при обеспечении бездефицитного баланса органического вещества.
9. Специализированные сорняки, понятие ,представители
Специализированные сорняки – растения, которые засоряют только посевы определенных культур.Многие сорняки являются спутниками культурных растений. Некоторые из них за длительную эволюцию своего развития так хорошо приспособились к жизни культурных растений, что без них уже самостоятельно жить не могут и в естественной обстановке не встречаются. Примером может служить куколь — засоритель зерновых колосовых культур; разновидности торицы и рыжик — злостные сорняки, спутники льна; горец льняной, который встречается только в посевах льна.
К сорнякам-спутникам относятся овсюг типичный засоритель овса, костер ржаной — засоритель ржи, повилика клеверная — засоритель клевера и др. Такие сорняки-спутники культурных растений называются специализированными.
10. Агрономически ценная структура: понятие, оценки степени структурности почвы, противоэрозионные свойства.
Совокупность почвенных агрегатов различных по величине, форме, прочности и пористости, принято называть структурой, а способность почвы распадаться на структурные отдельности структурностью. Структура яв-ся одним из главных факторов ее плодородия. С агрономической точки зрения наибольшее значение имеет не форма, а размеры и прочность структурных отдельностей. При они подразделяются на микро- и макроагрегаты. Эти термины были введены Гедройцем К.К. К микроагрегатам он относил частицы мельче 0,25мм в диаметре, к макроагрегатам крупнее 0,25мм.
Позднее профессором В.В. Квасниковым была предложена более детальная классификация почвенных агрегатов: глыбы – агрегаты крупнее 50мм; комки- крупные от 10 до 50мм, мелкие от 0,25 до 10мм; пыль-мельче 0,25. В земледелии очень часто пользуются также классификацией Н.В.Вершинина, согласно которой агрегаты крупнее 10мм в диаметре относятся к мегаструктуре (глыбистая структура), от 0,25 до 10мм – к макроструктуре (комковато-зернистая) и от 0,25мм и менее –к микроструктуре с подразделением на грубую от 0,01 до 0,25мм и тонкую –мельче 0,01мм.Считается, что наиболее ценной в агрономическом отношении яв-ся комковато-зернистая структура, имеющая размеры от 0,25 до 10. Агрономически ценной яв-ся лишь та структура, которая обладает водо- и механической прочностью и достаточной пористостью. Под водопрочностью понимается способность почвенных агрегатов противостоять размывающему действию воды, а под механической разрушающему действию рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий, ходовых систем тракторов и др.техники. Где существует опасность проявление ветровой эрозии установлено, что почвенные агрегаты размером крупнее 1мм в диаметре яв-ся ветроустойчивыми, а мельче 1мм эрозионноопасными. Считается ,что при наличии 60% и более агрегатов крупнее 1мм поверхностный слой почвы достаточно устойчив к ветровой эрозий. Следовательно, в этих условиях агрономически ценная структура должна обладать еще одним свойством –ветроустойчивостью. Уменьшение размеров почвенных агрегатов ниже 1мм может привести к возникновению ветровой эрозии.Поэтому с точки зрения благоприятного строения пахотного слоя почвы и обеспечение достаточной эрозионной устойчивости целесообразно иметь в пахотном слое агрегаты размером 0,25-10мм, а поверхностном 2-10мм.Степень структурности почвы по С.И.Долгову и П.У. Бахтину: 1.более 70% отличная;2. От 70 до 55;3. От 50 до 40 удовлетворительная; 4.от 40 до 20 неудовлетворительная; 4.менее 20 бесструктурная.
11.Организационные меры борьбы с сорняками
Учет засоренности полей. Существует несколько методов учета засоренности посевов: 1) визуальный или глазомерный, 2) количественный, 3) количественно-весовой, 4) дистанционный или аэровизуальный с одновременной телевизионной аэросъемкой и телерепортажем, с последующей дешифровкой материалов.
При использовании визуального метода степень засоренности посевов определяют путем глазомерной оценки. Не отличаясь высокой точностью, он позволяет оперативно обследовать посевы на большой площади. Наиболее приемлем для производственных условий перед началом обработки полей гербицидами. Степень засоренности посевов оценивается по шкале А.И. Мальцева (табл.22).
22. Шкала оценки засоренности посевов
|
Характеристика степени засоренности
|
Степень засоренности
|
Балл
|
|
В посеве встречаются единичные экземпляры сорняков
|
Слабая
|
1
|
|
Сорняки встречаются в посеве в незначительном количестве и теряются среди массы культурных растений
|
Средняя
|
2
|
|
Сорняки встречаются в посеве обильно, но культурные растения преобладают
|
Сильная
|
3
|
|
Сорняки преобладают над культурными растениями, глушат их
|
Очень сильная
|
4
|
При учете засоренности количественным методом каждое поле проходят по наибольшей диагонали и через равные промежутки накладывают учетную рамку размером 50х50см (0,25м2). На полях площадью более 100 га делают 20 наложений рамки. Внутри рамки подсчитывают сорные растения каждою вида, результаты заносят в учетный лист засоренности поля (форма 1). Неизвестные обследователю сорняки заносятся в строку «Прочие виды». После окончания обследования сведения из формы 1 переносят в сводную ведомость засоренности сельскохозяйственных культур по хозяйству (форма 2).
Группировка полей по степени засоренности в форме 2 приводится по следующей градации численности сорняков, шт/м2.
Оценка степени засоренности полей при количественном методе (23)
|
Численность сорняков, шт/м2
|
Степень засоренности
|
Балл засоренности
|
|
До 5
|
Очень слабая
|
1
|
|
5,1 -15
|
Слабая
|
2
|
|
15,1 -50
|
Средняя
|
3
|
|
50,1 -100
|
Сильная
|
4
|
|
Более 100
|
Очень сильная
|
5
|
Ориентировочно обработке гербицидами подлежат поля, на которых засоренность многолетними сорняками составляет 1 шт. и более на 1м2, однолетними высокостебельными - б шт. и более, однолетними низкорослыми - б шт. и более. При наличии в посевах карантинных сорняков они подлежат обработке независимо от количества (23,67).
При количественно-весовом методе учитывается не только количество сорняков, но и сырая и сухая масса сорных и культурных растений. Метод применяется в агротехнических опытах, когда возникает необходимость оценить не только степень засоренности посевов, но и вредоносность сорняков. Оценка вредности основывается на том, что потери урожая культуры от сорняков в процентах примерно совпадают с удельным весом сорняков от обшей биомассы растений с единицы площади.
Н.З. Милащенко (46) предлагает степень вредоносности сорняков оценивать по удельному весу по следующей шкале:
Использование такой шкалы позволяет оценить не только засоренность посевов, но и вредоносность сорняков, то есть ожидаемую потерю урожая сельскохозяйственной культуры при конкретном уровне засоренности.
При использовании аэровизуального метода его результаты сравнивают с наземным количественным методом для достижения необходимой точности. Оценка степени засоренности проводится по пятибальной шкале, при этом 1 балл означает покрытие сорняками 10% площади, 2 - от 11 до 25,3 - от 26 до 35,4 - от 36 до 55,5 - от 56 до 75. Эта шкала может быть приравнена к шкале количественного метода засоренности (27).
Учет засоренности почвы семенами сорняков очень трудоемок, требует специального оборудования и больших затрат времени. Однако при наличии результатов засорения пахотного слоя семенами сорняков по полям можно судить о потенциальной засоренности посевов на несколько лет вперед, так как семена сорняков способны сохранять в почве жизнеспособность в течение нескольких лет.Степень засоренности пахотного слоя почвы семенами сорняков по А. В. Фисюнову (67) в млн. шт/га оценивается по следующей шкале: 1 балл - слабая, менее 10 млн. шт/га; 2 балла - средняя, 10 - 50; 3 балла - сильная, более 50 млн. шт/га.
Пороги вредоносности сорняков. Наиболее детально виды вредоносности разработаны С.А. Воробьевым и A.M. Туликовым (17). Из них следует выделить удельную вредоносность сорняков, экономический порог вредоносности и гербакритический период. Под удельной вредоносностью понимают величину потери урожая при наличии одного сорного растения конкретного вида на 1 кв. метре в кг или ц/га. По данным КазНИИЗХ (73) удельная вредоносность осота розового составляет 35 кг/га, осота желтого - 23 кг/га, овсюга - 10 кг/га. При наличии на 1м2 посева двух многолетних и 15-20 штук однолетних сорняков применение гербицидов экономически оправдано.
Экономический порог вредоносности (ЭПВ) - то минимальное количество сорняков, полное уничтожение которых обеспечивает получение прибавки урожая, окупающей затраты на истребительные мероприятия и уборку дополнительной продукции (17).
Гербакритическим периодом называется период роста культур, при котором они наиболее чувствительны к конкуренции сорняков. У большинства яровых культур чувствительность проявляется в первые 2-3 недели их роста. Массовые всходы сорняков во второй половине вегетации уже не оказывают существенного влияния на урожай культур. Наибольший эффект от истребительных мероприятий достигается при применении их в гербакритический период. Борьба в более поздние сроки будет менее эффективна, но она улучшает условия уборки и предотвращает увеличение запаса семян сорняков в почве.
Картирование засоренности полей. Составление карты засоренности позволяет наглядно представить и более эффективно использовать результаты обследования полей для разработки комплексной программы борьбы с сорняками. Основой ее служит карта землепользования хозяйства. На карте в границах каждого поля, ближе к правому краю, вычерчивают один в другом два круга диаметром два и четыре см (рис. 19). В центре малого круга указывается средняя численность сорняков на одном квадратном метре, балл засорения, а под чертой год обследования.
Комплексный план борьбы с сорняками. На основе анализа карты засоренности полей разрабатывается комплексный план борьбы с сорняками. В плане предусматривается применение наиболее экономически эффективных мер борьбы, предупреждающих попадание семян сорняков на поля. На основе степени засоренности полей различными биогруппами определяются площади, подлежащие обработке гербицидами, потребность в гербицидах и специальных машинах для их применения. Намечаются объемы агротехнических мер борьбы, составляются технологические карты, определяются объем работ, потребность в горюче-смазочных материалах, стоимость затрат, ожидаемый экономический эффект. Только осуществление систематических комплексных мер борьбы позволяет снизить численность сорняков на полях до безвредного уровня.
12.Водный баланс.Соотношение между поступлением влаги в растение и расходом ее на транспирацию принято называть водным балансом растений. Водный режим почвы и водный баланс — совокупность всех процессов поступления воды в почву, ее состояние в почве и расходование из почвы называется водным режимом. Количественное выражение всех видов поступления влаги в почву и расхода ее за определенный промежуток времени называется водным балансом.
Водный режим почв – это совокупность всех явлений поступления влаги в почву, её передвижения, изменений физического состояния и расхода из почвы.К основным источникам водного баланса относят осадки и грунтовые воды. Кроме того, дополнительными источниками увлажнения почвы служат поверхностный приток и влага, конденсирующаяся из паров воды. Расходные статьи водного баланса состоят из физического испарения воды поверхностью почвы, влаги, затраченной на транспирацию растениями, воды, теряющейся в результате поверхностного и внутрипочвенного бокового стоков, а также инфильтрирующейся в почвенно-грунтовую толщу.
Водохозяйственный баланс - соотношение между приходом и расходом воды на какой-либо части земной поверхности за определённое время с учётом хозяйственной деятельности человека. В. б. составляется для бассейна внутренних морей (например, Каспийского), рек или их частей на годы различной водности и на наиболее напряжённые месяцы маловодных лет. Приходная часть баланса: сток поверхностных и подземных вод, образуемый атмосферными осадками, возвратные воды из канализационных систем, воды, фильтрующиеся с орошаемых полей, а также перебрасываемые из других бассейнов. Расходная часть: испарение с поверхности, воды, забираемые на производственные нужды (орошение, промышленное водоснабжение), для бытового водоснабжения и перебрасываемые в другие бассейны. В. б. даёт представление о водообеспеченности бассейна и при отрицательном балансе — о необходимости мероприятий по покрытию водного дефицита. Примером отрицательного В. б. может служить баланс бассейна Каспийского моря: с 1929 по 1945 приходная часть его была на 49 км³ меньше средней многолетней, что вызвало резкое (на 2,5 м) понижение уровня Каспийского моря по сравнению с уровнем, наблюдавшимся в течение последних 100 лет.
13. Карантинные сорняки: понятие, представители и меры борьбы.Карантинные сорные растения. Среди многочисленного количества сорняков, распространенных в СНГ, имеются особо вредные виды, в Республике Казахстан отсутствующие, или ограниченно распространенные, но с большим потенциалом возможной натурализации. Такие сорные растения называются карантинными и на них распространяются особые меры контроля, предупреждающие проникновение их в регионы, где они отсутствуют. Контроль осуществляется Государственной карантинной инспекцией. Подкарантинные материалы подвергаются при ввозе внешнему первичному карантинному досмотру в определенных пограничных пунктах. Внутри страны в пунктах назначения импортные подкарантинные материалы подвергаются вторичному карантинному досмотру.
Государственная карантинная инспекция проводит мероприятия по внутреннему карантину растений, которые направлены на предотвращение распространения карантинных сорняков внутри страны, на своевременное выявление и локализацию очагов карантинных объектов. С этой целью проводятся систематические обследования сельскохозяйственных угодий.
В список карантинных сорняков входят 12 наименований, пять из которых встречаются в Казахстане и представлены следующими видами: амброзия полынолистная, подсолнечник сорный, горчак ползучий, паслен колючий и повилики (льняная, хмелевидная, Лемана и др.). Остальные виды встречаются в других странах СНГ и дальнего зарубежья: амброзия трехраздельная, амброзия приморская, амброзия голометельчатая, бузинник пазушный, ценхрусякорцевый, стриги - корневые паразиты кукурузы, сорго.
К группе сорняков внешнего карантина отнесены: амброзия приморская, паслен линейнолистный, паслен калифорнийский, подсолнечник шероховатый, подсолнечник реснитчатый, подсолнечник черешчатый, стрига (все виды), бузинник пазушный. Ветры, пыльные бури, водные потоки переносят эти сорняки на огромные расстояния. Очень часто распространение карантинных сорняков происходит вместе с семенами культурных растений.
14. Приемы регулирования строения пахотного слоя почвы
Регулирование строение пахотного слоя почвы яв-ся одной из главных задач основной обработки почвы. В зоне достаточного и избыточного увлажнения, где обеспечение аэрации является первостепенным условием правильного водного и воздушного режимов, соотношение некапиллярной скважности к капиллярной скважности должно быть близким к единице. В засушливой зоне, где как правило количество воздуха в почве выше оптимума (20 и более %) наиболее благоприятное соотношение некапиллярной скважности к капиллярной от 0,5 и до 0,25. Это соотношение регулируется частотой и глубиной рыхлений, степенью крошения, прикатывание катками.Чем крупнее агрегаты, составляющие почвенную массу, тем больше общая и некапиллярная скважностью. Строение почвы также зависит от механического состава чем тяжелее почва ,тем больше ее общая и капиллярная скважность. После глубокой обработки –вспашки, рыхления, фрезерование- общая скважность почвы, как правило выше оптимума, необходимого культурным растениям. Но в естественных условиях под влиянием, главным образом, притекающей воды и сил гравитации, а также механического воздействия колес и гусениц тракторов, машин, орудий, транспортных средств и т.п. почва оседает, уплотняется и скважность ее уменьшается. Скорость этого процесса зависит от количества и характера притоки влаги и особенностей самой почвы. Когда осадка достигнет определенных величин- равновесной плотности и равновесной скважности, они остаются более или менее постоянным вследствие относительного выравнивая сил уплотнения и саморыхление.
15.Эфемеры: особенности развития,представители ,меры борьбы
К эфемерам относятся растения с очень коротким периодом вегетации (1,5-2 месяца). За сезон они способны давать несколько поколений. Представителем эфемеров является звездчатка средняя или мокрица (Stellariamedia). Злостный сорняк семейства гвоздичных. Засоряет посевы овощных, плодово-ягодных и пропашных культур. Произрастает на влажных участках. Цветы мелкие, белые, стебель ветвящийся, почти стелющийся, в местах соприкосновения с почвой может образовывать придаточные корни. Одно растение способно давать 15-25 тысяч семян. Семена, заделанные в почву на глубине 3 см, всходов не дают. Жизнеспособность семян в почве сохраняется в течение 3-5 лет.Борьба с малолетними сорняками. Представители этой группы сорняков размножаются в основном семенами. Система мероприятий по борьбе с ними должна быть направлена на уничтожение вегетирующих сорняков до их обсеменения. Основным принципом истребления малолетних сорняков является провокация. Сущность ее заключается в том, что создают благоприятные условия для дружного прорастания семян сорняков, после чего уничтожают их всходы механическими обработками. В районах с продолжительным теплым послеуборочным периодом и достаточным количеством осадков для провоцирования семян к прорастанию после уборки культур проводят лущение с целью заделки свежеосыпавшихся семян сорняков в поверхностный слой почвы. При наличии влаги и тепла они быстро прорастают, а затем уничтожаются зяблевой вспашкой. Вспашка способствует также снижению жизнеспособности семян сорняков в результате глубокой заделки их в почву.
В условиях Северного Казахстана из-за поздней уборки культур, низкой температуры почвы и воздуха осенью семена сорняков прорастают плохо. К тому же почва зачастую оказывается пересохшей. Поэтому провоцирование семян сорняков к прорастанию здесь лучше удается в системе паровой и весенней предпосевной обработки почвы. В чистом пару представляется возможность спровоцировать прорастание семян сорняков несколько раз за лето.Важное значение в системе мер борьбы с сорняками имеет.послеуборочная обработка почвы игольчатой бороной БИГ-3 или БМШ-15, которые обеспечивают заделку в почву до 80% семян с одновременным сохранением на поверхности растительных остатков.
В весенний предпосевной период, заделанные с осени в почву семена сорняков, при отсутствии ранневесеннего боронования дружно прорастают и дают всходы, которые в последующем будут уничтожены предпосевными обработками. Чем больше будут спровоцированы семена к прорастанию до посева, тем меньше их прорастает в посевах.
16.Скважпость и строение пахотного слоя почвы: понятие, виды,оптимальные значения
Соотношение объемов твердой фазы почвы и различных видов пор называется строением пахотного слоя почвы. Однако в практике при характеристике строения пахотного слоя почвы объем твердой фазы не используется, так как он слабо отражает условия жизни растений. Поэтому обычно под строением пахотного слоя почвы понимают величину общей скважности и соотношение капиллярной и некапиллярной скважностей.Строение пахотного слоя почвы является важнейшим условием плодородия почвы. Еще в 1924 году А.Г.Дояренко писал: "...наличие в почве капиллярной и некапиллярной скважностей и их соотношение определяют все интересующие нас свойства пашни". Оно характеризует водный, воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы, микробиологическую деятельность, которые, в конечном счете, определяют эффективное плодородие почвы.В 1864 году Шумахер предложил делить почвенную скважность на общую, капиллярную и некапиллярную. Относительно крупные промежутки между почвенными агрегатами, не обладающие водоудерживающей способностью, то есть капиллярностью, называют некапиллярными порами, а их объем, выраженный в процентах по отношению к общему объему почвы - некапиллярной скважностью. Некапиллярные поры обычно заняты воздухом. Вода в таких порах передвигается под действием силы тяжести и долго не удерживается.
Другая категория пор представлена тонкими промежутками между почвенными частицами. В этих порах, получивших название капиллярных, чаще размещается вода, удерживаемая менисковыми силами. Вместе с тем деление почвенной скважности на общую, капиллярную и некапиллярную не позволяет характеризовать истинное соотношение воды и воздуха в почве, так как к капиллярным порам относятся и поры мельче 0,01 мм, в которые не могут проникнуть корневые волоски, и поры размером 0,003-0,001 мм и мельче, которые недоступны для микроорганизмов, а также некоторые поры, занимаемые связанной водой (гигроскопической ипленочной), которая удерживается молекулярными силами и недоступна растениям. Это так называемые неактивные поры. А поры, внутри которых возможно передвижение свободной воды под действием менисковых и гравитационных сил, а также поры, в которых содержится воздух, микроорганизмы и корни растений, называются активными порами. Обычно это поры с диаметром крупнее 3 микрон.
А.Г. Дояренко (1963) пришел к необходимости разделения капиллярных почвенных пор по их размерам на внутриагрегатные и межагрегатные. По его мнению, внутрипочвенная или элементарная скважность обусловлена механическим составом почвы, а межагрегатная - ее структурой.
Н.А. Качинский (1965) использует более детальную дифференциацию почвенных пор. Он различает общую, межагрегатную, агрегатную, агрегатную суммарную скважность, пор, занимаемых прочно связанной водой, рыхлосвязанной, капиллярной водой, а также пор, заполненных воздухом.
Наибольшую агрономическую значимость имеют капиллярные поры и поры аэрации.
Часть порового пространства, заполненного воздухом, при влажности почвы, соответствующей наименьшей влагоемкости, называется скважностью (пористостью) устойчивой аэрации. Оптимальное содержание воздуха в пахотном слое почвы для зерновых культур составляет 15-20% от общей скважности, пропашных - 20-30%, многолетних трав - 17-21%.
Почва, состоящая только из капиллярных пор, обладает теми же положительными и отрицательными свойствами, что и чрезмерно плотная почва, а для почв только с некапиллярными порами характерны свойства излишне рыхлой почвы.
Для определения строения пахотного слоя почвы кроме общей скважности необходимо знать одну из ее составляющих; капиллярную или некапиллярную скважность, чтобы по разнице определить другую. Технически легче определить капиллярную скважность. Правда, при массовых анализах достаточно определение только общей скважности, так как капиллярная скважность изменяется в пределах одной и той же почвы весьма незначительно и может быть, по свидетельству В.В.Квасникова, с известными приближениями принята как постоянная величина. Поэтому регулирование строения пахотного слоя почвы означает, прежде всего, изменение некапиллярной скважности.
Существуют методы определения строений пахотного слоя почвы с помощью приборов и путем расчетов. Наиболее распространенным из них является метод капиллярного насыщения почвенных проб с ненарушенным сложением. При этом насыщение почвенных образцов может производиться как сверху, так и снизу. К недостаткам этого метода следует отнести способность почвенных частиц увеличивать свой объем при насыщении их водой. Это несколько уменьшает скважность в исследуемой почве.
17. Приемы повышения конкурентоспособности культурных растений по отношению к сорнякам
Повышение конкурентоспособности культурных растений. Повышения конкурентной способности культурных растений можно добиться путем правильного выбора отдельных приемов их агротехники. Прежде всего это способы посева, нормы высева, глубина заделки семян, применение удобрений.
Глубокая и мелкая заделка семян приводит к изреживанию посевов и, следовательно, ослабляет конкурентную способность культур с сорняками. Поэтому рекомендуется придерживаться оптимальной глубины заделки семян яровой пшеницы на 6-8 см (63).
Существенное влияние, на рост и развитие сорняков оказывают удобрения. Эффект от действия удобрений может быть как положительный, так и отрицательный. По сообщению И.И. Хорошилова и В.И. Хорошиловой (69) внесение минеральных удобрений под лен масличный на участках, сильно засоренных овсюгом, привело к отрицательным результатам. Засоренность льна овсюгом повысилась в 5 раз, вследствие чего урожай его снизился в 4 раза.
Азотные удобрения способствуют семенам овсюга быстрее выйти из состояния покоя. Внесение фосфорных удобрений при поздних сроках посева повышает урожайность зерновых культур.
Аналогичные результаты получены и на посевах пшеницы. Ряд канадских авторов сообщает о низкой эффективности удобрений на посевах пшеницы, ячменя при значительном засорении их овсюгом, горчицей полевой, редькой дикой. По данным Боудена и Фризена (77) при наличии 82 растений овсюга на 1 м посевов внесение удобрений обеспечило получение урожая зерна пшеницы 11,0 ц/га, а без овсюга -19,4 ц/га или на 8,4 ц/га выше (табл. 27).
Установлено, что при внесении фосфорных удобрений щетинник повышает свою массу. Вьюнок, марь белая, пырей ползучий при внесении
удобрений снижали свою массу (54).
Влияние удобрений на урожай пшеницы по пару и по стерне при наличии и отсутствии в посевах овсюга .В.А. Смирнов (58) сообщает, что улучшение фосфорного питания способствует повышению устойчивости ячменя и двудольных сорняков к гербицидам 2,4-Д. Преобладание азота при низком уровне обеспеченности фосфором существенно снижает устойчивость этих растений к 2,4-Д.
Автор установил, что восьмилетнее систематическое применение гербицидов по высокому фону питания не привело к накоплению устойчивых видов двудольных сорняков даже при бессменных посевах. В то же время систематическое применение 2,4-Д по среднему фону питания способствует накоплению устойчивых видов сорняков.
По данным Н.Э. Милащенко (46) ежегодное, в течение 4 лет внесение удобрений (N30 P60) способствовало снижению численности, абсолютного и относительного веса сорняков в посевах пшеницы (табл. 28).
Из всех встречавшихся видов на удобренном фоне только щирица колосистая увеличивала свою численность и повышала семенную продуктивность.
В целом можно сказать, что сбалансированное удобрение при высокой агротехнике и применении гербицидов повышает конкурентную способность культур в борьбе с сорняками. В условиях Северного Казахстана этот вопрос практически не изучен и требует научной проверки.
Уничтожение сорняков в посевах. Основными агротехническими приемами борьбы с сорняками в послепосевной период являются довсходовое и послевсходовое боронование посевов, междурядная обработка пропашных культур. Эффективность боронования основана на уничтожении молодых проростков сорняков (фаза белых нитей), находящихся в верхнем слое почвы.
18. Приемы, направленные на рациональное использование влаги культурными растениями
Рациональное использование запасов влаги в почве достигается путем своевременного и полного истребления сорной растительности, выбора оптимальных сроков посева и норм высева, глубины заделки семян, внесения фосфорных удобрений. В отдельных случаях это достигается подбором сортов (среднеспелых или среднепоздних), культур (засу¬хоустойчивых, хорошо использующих осадки второй половины лета).
Эффективным приемом рационального использования осадков и почвенной влаги в условиях Сибири и Северного Казахстана могут быть летние посевы однолетних кормовых культур (30,41,68). Много лет изучавший этот вопрос А.Ф. Мейснер так пишет по этому поводу: «... у летних посевов есть все предпосылки, чтобы занять в агрономической науке такое же место, как занимают весенние или осенние. ...это ... самостоятельный раздел агрономической науки с научно обоснованной технологией производства кормов в летнее время, ожидающий своего признания» (30). Особенно эффективны летние посевы в засушливые годы, когда засуха в первой половине лета резко снижает урожай зерновых и кормовых культур, а осадки второй половины лета, порой зна¬чительные, остаются неиспользованными.
19. Предупредительные меры борьбы с сорными растениями.
Предупредительные меры борьбы
Основное назначение предупредительных мероприятий - не допустить заноса семян вредоносных сорняков на поля извне. Предупредительные мероприятия выгоднее истребительных, так как легче предупредить, чем истребить.
Очистка семян. Проводится на специальных машинах с применением решетных станов и триерных блоков с использованием всех принципов разделения семян культурных и сорных растений. Семена доводятся до посевного стандарта I - III классов, при этом предпочтение должно отдаваться I - II классам, так как здесь допускается содержание меньшего количества семян сорняков на 1 кг семян.
Своевременная уборка урожая. Если уборка урожая проводится своевременно, без опоздания, то основная масса семян попадает в бункер комбайна или в зеленую массу при уборке силосных культур. При раздельной уборке зерновых семян сорняков осыпается больше, чем при прямой. Зерно, перевозимое с поля на ток, обязательно укрывается специальными пологами, предупреждающими ею потерю.
Подготовка соломы, половы и зерноотходов к скармливанию. Солому и полову перед скармливанием необходимо запаривать, чтобы лишить жизненности семена сорняков. При использовании на корм зерноотходов, их размалывают или запаривают.
Хранение и обеззараживание навоза. При рыхлоплотном способе хранения навоза гибель семян сорняков происходит более полно, так как после уплотнения навоз разогревается до 70-72° С. После 4-6 месяцев хранения семена большинства сорняков полностью погибают (67). В Швеции при укладке навоза на хранение его смешивают с цианомидом кальция (CaCNg) по б кг на тонну. Есть положительные результаты снижения засоренности навоза семенами сорняков с помощью гербицидов. По данным В.В. Милого и др. (48) обработка подстилочного навоза аминной солью 2,4-Д (250 г на тонну) перед внесением снизила засоренность посевов кукурузы на 51-76%.
Засоренность навоза семенами сорняков будет ниже, если засоренные корма подвергать термической обработке или размалыванию перед скармливанием животным.
Предупреждение обсеменения сорняков на необрабатываемых территориях. Очень часто рассадниками сорняков являются необрабатываемые земли. Это обочины дорог, участки возле линий электро- передач, межи, пустыри, залежи, откосы постоянных и временных оросителей. Наиболее доступный метод предупреждения образования семян у сорных растений - это скашивание сорняков до цветения, опрыскивание гербицидами сплошного действия. На оросителях можно применить огневой метод. Хорошие результаты дает посев на пустующих территориях многолетних трав, приспособленных к местным условиям.
Карантинные мероприятия. Задача внешних карантинных мероприятий - недопущение ввоза в страну семян карантинных сорняков вместе с ввозимым подкарантинным объектом (зерно, семена и т.п.). Задача внутреннего карантина - недопущение распространения карантинных сорняков из районов, где они встречаются в районы, где их еще нет. Солому, сено, зерноотходы, засоренные карантинными сорняками, используют только в тех хозяйствах, где они выращены. Не следует оттуда завозить в другие хозяйства семена культурных растений без наличия карантинного сертификата. Государственная инспекция должна своевременно выявлять, локализировать и своевременно ликвидировать очаги карантинного объекта. С этой целью проводятся систематические обследования сельскохо-зяйственных угодий, мест хранения и переработки продукции растительного происхождения, а также прилегающей к ним территории
20. Агрогидрологические константы, их сущность, значение.
Узловые точки (по мнению некоторых авторов - интервалы), при переходе через которые меняются свойства почвенной влаги, получили название агрогидрологических констант (они же почвенно-гидрологические константы, водно-физические константы).
Для основной части земледельческой зоны Казахстана наибольшее значение имеют следующие константы: влажность устойчивого завядания (ВУЗ), влажность разрыва капиллярной связи (ВРК) и наименьшая влагоемкость (НВ). Это объясняется тем, что в полевых условиях вся динамика почвенной влаги в период вегетации, как правило, происходит в пределах междуВУЗ и НВ.
Влажность устойчивого завядания, выраженная в процентах от веса сухой почвы или в мм водного слоя, означает то количество воды, которое недоступно для растений. Эта влага удерживается почвенными частицами со значительной силой. Для большинства сельскохозяйственных растений ВУЗ наступает при водоудерживающей силе почвы равной в среднем 15 атмосфер. При ВУЗ растения устойчиво завядают и тургор их не восстанавливается даже при относительной влажности воздуха близкой к 100%.
А.Г. Дояренко еще в 1940 г. предлагал использовать сорта пшениц, обладающих высокой сосущей силой. Так, по его данным сорт Саррубра обладает сосущей силой семян в 23-24 атмосферы, т.е. на 7-8 атмосфер выше, чем водоудерживающая сила почвы. Следовательно, возделыванием высокососущих пшениц можно значительно понизить недоступный запас влаги в почве и таким образом повысить обеспеченность урожаев влагой при засухе (16).
Наши лабораторные опыты показали, что сосущая сила семян Саратовская 29 выше, чем Пиротрикс 28 и Харьковская 46. При водоудерживаюшей силе раствора 26,1 атм. проросло 44,6% семян Саратовской 29, 32,6% - Пиротрикс 28 и 0% Харьковская 46.
На доступность влаги растениям оказывает влияние не только сосущая сила семян и корней растений, но и механический состав почвы. На почвах тяжелого механического состава культурные растения лучше переносят засуху, чем на почвах легких. При одной и той же водоудерживающей силе (всасывающем давлении) в тяжелых почвах остается больше влаги, чем в легких. Поэтому для почв с тяжелым механическим составом большее значение имеет влага весеннего запаса, чем для более легких.
Наименьшая влагоемкость, выраженная в процентах к весу сухой почвы или в мм водного слоя, означает то наибольшее количество подвешенной влаги, которое может быть удержано в однородной почвенно-грунтовой толще против действия силы тяжести. Иначе говоря, НВ представляет собой максимальное количество воды, которое может быть запасено в почве в условиях свободного дренирования. Установлено, что на величину влажности почвы при НВ глубина промачивания почвенно-грунтовой толщи не влияет. НВ является равновесной влажностью и характеризует водоудерживающую способность почвы.
Величина запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы при НВ равна примерно 120 мм для супесчаной почвы и 200 мм для тяжелосуглинистой
Содержание продуктивной влаги в мм при наименьшей влагоемкости почв по А.Д. Карбышевой (21)
|
Тип почвы и
|
Содержание продуктивной влаги по слоям (см)
|
|||
|
|
0-20
|
0-50
|
50-100
|
0-100
|
|
Черноземы
|
|
|
|
|
|
Глинистые
|
40
|
98
|
79
|
177
|
|
Тяжелосуглинистые
|
47
|
100
|
92
|
202
|
|
С ред н есугл и н и сты е
|
46
|
107
|
91
|
198
|
|
Легкосуглинистые
|
43
|
91
|
80
|
171
|
|
Темно—каштановые
|
|
|
|
|
|
Тяжелосуглинистые
|
38
|
95
|
90
|
185
|
|
С ред н есугл и н и стые
|
35
|
102
|
86
|
188
|
|
Легкосуглинистые
|
37
|
89
|
83
|
172
|
|
Супесчаные
|
26
|
60
|
57
|
117
|
Водоудерживающая сила почвы при НВ равна 0,5 атмосферы. При НВ влага, содержащаяся в почве, обладает свойством сплошности, она легкоподвижна и легкодоступна для растений.
Сплошность существует не только при влажности равной НВ, но и более низкой, однако лишь до определенного предела влажности, при котором передвижение подвешенной влаги, вызываемое испарением (или отсасыванием влаги корнями растений), резко замедляется. Установившая это явление М.М. Абрамова (1) предложила такую влажность называть влажностью разрыва капиллярной связи (ВРК). Название подчеркивает то явление, что начиная с этой величины влажности, в почве не остается систем пор, сплошь заполненных влагой и сверху до низу пронизывающих промоченную часть почвенной толщи.
Таким образом величины НВ, ВРК и ВУЗ представляют собой такую влажность, при которой происходит изменение подвижности и доступности почвенной влаги для растений.Скорость движения влаги в почве при влажности ниже ВРК в сотни раз меньше, чем при НВ. В пределах между НВ и ВУЗ почвенная влага обладает следующими свойствами: ВРК - ВУЗ - неподвижна и труднодоступна, НВ - ВРК - легкоподвижна и легкодоступна. И.М. Судницын в диапазоне НВ - ВУЗ выделяет три интервала, отличающихся по доступности влаги растениям:
1) НВ - 50% (НВ - ВУЗ) - легкодоступная;
2) 50 % (НВ - ВУЗ) - 15% (НВ - ВУЗ) среднедоступная;
3) 15 % (НВ - ВУЗ) - ВУЗ - труднодоступная (49). В практике гидрометеорологической службы величину доступной влаги при ВРК принимают равной 55% от НВ (21). При запасах влаги в почве ниже ВРК продуктивность растений снижается.
Вычисление запасов продуктивной влаги в мм проводится по формуле:
21.Экономический порог вредоносности и методик определения
Экономический порог вредоносности (ЭПВ) — то минимальное количество сорняков, полное уничижение которых обеспечивает получение прибавки урожая, окупающей затраты на истребительные мероприятия и уборку дополнительной продукции. При этом прибавка урожая обычно превышает 5—7 % фактического урожая. На полях с низкой урожайностью или низкой стоимостью основной продукции экономический порог вредоносности сорняков определяется прибавкой урожая в 8—12 %.
Для определения экономического порога вредоносности вначале рассчитывается дополнительный урожай окупающий затраты на применение гербицидов по формуле:
Д у – дополнительный урожай окупающий затраты ц/га
З – затраты на борьбу с сорняками тенге/га
Ц – цена 1ц урожая тенге.
Затем устанавливается уровень засоренности при котором урожайность снижается на величину соответствующую расчетной (Ду) равную экономическому порогу вредоносности по формуле:
где: Х э.п. - экономический порог вредоносности сорняков шт/м2
В – коэффициент отражающий потери урожая в расчете на единицу засоренности (1 сорняк на 1 кв.метре) ц/га.
Производственная деятельность любого сельскохозяйственного предприятия оправдана при условии, что оно получает от этого определенную экономическую прибыль. Такая минимальная экономическая прибыль достигается, если рентабельность производства в хозяйстве составляет не менее 25—40 %. Учитывая это и исходя из предложения В. А. Захаренко, следует признать необходимым введение еще порога экономической целесообразности борьбы с сорняками (ПЭЦБ). Под ним понимают такое обилие сорняков, полное уничтожение которых обеспечивает рентабельность системы истребительных мероприятий не менее 25—40 %. Но поскольку техническая эффективность истребительных мероприятий обычно не превышает 70—90 %, то фактическая численность сорняков должно превышать в 1,1 —1,4 раза теоретический порог экономической целесообразности борьбы, чтобы гарантировать принятый уровень рентабельности.
22.Законы земледелия и их практическая значимость
Наибольшую известность в земледелии получили следующие законы:
1. Закон равнозначимости и взаимонезаменимости факторов жизни растений, сущность которого заключается в том, что ни один фактор жизни растений нельзя полностью исключить или заменить другим; в обоих случаях гибель растения неизбежна.
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений является основополагающим. Именно вследствие равнозначимости и незаменимости факторов проявляется действие других законов - минимума, совокупного действия. Особенность этого закона такова, что в производстве его проявление мало заметно. Это объясняется тем, что в естественных условиях растения находят все необходимые для их роста и развития факторы, хотя в количественном отношении потребность в них и наличие их может быть самое различное. Здесь уже вступает в действие законы минимума и совокупного действия.
Впервые доказательства незаменимости и равнозначимости элементов питания были получены в точных опытах выращивания растений в бесплодной среде ( платиновые тигли с обрезками платиновой проволоки) в 1842 г. Вигманом и Польсторфом (29).
Идя методом исключения физиологи растений и агрохимики того времени установили состав полной питательной смеси. В 1859 г. растения в водных культурах в опытах И. Кнопа и Ю. Сакса впервые были доведены до созревания. Питательная смесь должна включать все необходимые питательные элементы. Отсутствие одного какого-либо питательного элемента, вследствие его незаменимости, не обеспечивало бы нормального роста и развития растений.
2.Закон минимума. Этот закон сформулирован Ю. Либихом в 1840 г. Он так описывает его действие: «Каждое поле содержит одно или несколько питательных веществ в минимуме и одно или несколько других в максимуме. Урожай находится в соотношении с этим минимумом питательных веществ.
...Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется его величина и устойчивость во времени» (16).
Однако Ю. Либих сформулировал этот закон только для элементов питания. Опыты, проведенные позднее Г. Гельригелем с различной степенью обеспеченности растений водой, Ю. Саксом - теплом, Э. Вольни - светом, водой и пищей, показали, что закон минимума действителен для всех факторов жизни растений.
Георг Либшер (1853-1895) сделал к этому закону поправку, согласно которой «растения с тем большей продуктивностью используют находящийся в минимуме вегетационный фактор, чем больше других факторов находится в оптимуме» (40). Это несколько сглаживает категоричность закона минимума, однако значительного повышения урожайности можно достичь лишь повышая обеспеченность культур недостающими факторами.
Действие закона минимума часто иллюстрируется рисунком, получившим название «бочки Добенека» (рис. 2), клепки которой имеют разную высоту и показывают степень обеспеченности растений различными факторами жизни.
Естественно теперь представить себе, что при данной обеспеченности факторами жизни величина урожая (уровень воды в бочке) будет определяться высотой самой низкой клепки. На рисунке хорошо видно, что по мере устранения минимума одного фактора, проявляется минимум другого и т.д. Отсюда легко понять, что наивысший урожай возможен при устранении минимума всех факторов, т.е. при оптимальном их количестве.
23.Классификация гербицидов.
В настоящее время гербициды классифицируются по химическому составу и по характеру действия на растение.
По химическому составу различают неорганические и органические гербициды. К неорганическим относятся: цианамид кальция, сульфат аммония, серная кислота и др.
Большинство применяемых в производстве гербицидов являются органическими, среди которых наиболее широкое распространение получили производные различных органических кислот: акрилооксиуксусной, акрилооксимасляной, карбоновых, бензойной, а также мочевины, фенолов, триазинов, аминов. К числу органических гербицидов относятся также минеральные масла, дизельное топливо, тракторный керосин и т.д.
По характеру действия гербициды делятся на сплошного и избирательного действия. Гербициды сплошного действия применяют на полях, свободных от возделываемых культур, а также на необрабатываемых участках, так как они уничтожают всю растительность.
К гербицидам сплошного действия относятся большинство неорганических соединений, а также ряд препаратов органического происхождения: симазин, атразин, далопон, трихлор-ацетат натрия, ДНОК, реглон, раундап, ураган и др.
Гербициды избирательного действия, не повреждая культурные растения, уничтожают определенные виды сорных растений.
Избирательность гербицидов определяется химическим составом, формой и дозами препарата, сроками и способами обработки посевов, фазами роста, анатомо-морфологическими особенностями культурных и сорных растений, а также условиями внешней среды.
По способу поражения растений различают гербициды системного и контактного действия. Системные гербициды проникают через надземные органы или корневые системы в ткани растении и, вступая во взаимодействие с продуктами обмена, нарушают физиологические и биохимические процессы. К ним относятся препараты 2,4 Д 2М-4Х, базагран, гранстар, дезормон, сатис, пума-супер, топик, трезор и др.
Гербициды контактного действия поражают только те органы, с которыми они соприкасаются после опрыскивания. К таким гербицидам относятся ДНОК, нитрофен, реглон, пентохлорфенолят натрия, минеральные масла и др.
Промышленностью выпускаются гербициды в виде растворимых в воде или образующих суспензии порошков, воднорастворимых концентратов, водных растворов, концентратов, эмульсий, гранул.
Для повышения эффективности используемых гербицидов составляют баковые смеси, включающие различные препараты и активаторы (аммиачную селитру, суперфосфат, сульфат аммония и др.)
Гербициды можно вносить в почву (триаллат, симазин, атразин, эптам, дозанекс, прометрин, эрадикан, ялан, дуал и др.) и по вегетирующим растениям (2,4 Д, реглон, карбин, 2 М-4 X, бентанал, топик, иллаксан, суфикс, пума-супер комби, гранстар, диален супер и др.).
Опрыскивание гербицидом может быть сплошное - на всей площади, ленточное - полосами шириной 25-35 см, в рядки и гнезда культурных растений и очаговое на сильнозасоренных местах участка, на куртинах.
По времени применения гербицидов различают; предпосевное и послепосевное внесение в почву; опрыскивание участка до появления всходов культурных растений, послевсходовое опрыскивание; послеуборочное внесение для уничтожения злостных сорняков.
Известны два способа опрыскивания; штанговое (наземное и авиационное) и дистанционное.
При штанговом опрыскивании осуществляется непосредственное нанесение распыленной жидкости на обрабатываемый участок. Это достигается с помощью штанги, на которой монтируются рабочие органы – распылители.
При дистанционном опрыскивании распыленную жидкость наносят на обрабатываемый объект воздушным потоком. Рабочим органом такого опрыскивателя является сопло, в которое нагнетается воздух от вентилятора.
Для сплошного опрыскивания гербицидами применяются наземные опрыскиватели ОПШ-15, ОП-2000-2-01, ОПШ-15-01, ОМ-630-2, прицепные подкормщики ПЖУ-5, ПЖУ-9, агрегат АПВ-5, а также авиационные опрыскиватели к самолету АН-2, вертолетам МИ-2 и КА-26.
25. Пороги вредоносности сорняков
Пороги вредоносности сорняков. Различают удельную вредоносность сорняков, фитоценотический, критический, экономический порог вредоносности и гербакритический период. Под удельной вредоносностью понимают величину потери урожая при наличии одного сорного растения конкретного вида на 1 кв. метре в кг или ц/га. По данным КазНИИЗХ [15,16] удельная вредоносность осота розового составляет 35 кг/га, осота желтого - 23 кг/га, овсюга - 10 кг/га. При наличии на 1м2 посева двух многолетних и 15-20 штук однолетних сорняков применение гербицидов экономически оправдано.
Фитоценотический порог вредоносности (ФПВ) — такое обилие сорняков, при котором они не причиняют культурным посевам вреда. Возможности произрастания сорняков обычно обусловливаются неиспользуемыми полностью культурой факторами жизни: свет, влага и др. Например, улучшение произрастания сорняков в результате естественного осветления и меньшего потребления влаги с фазы молочной спелости посевами зерновых культур или кукурузы.
Критический (статистический) порог вредоносности (КПВ) — такое обилие сорняков, которое вызывает статистически недостоверные потери урожая. При такой засоренности потери обычно не превышают 3—6 % фактического урожая, хотя иногда могут и ощущаться хозяйством. Однако борьба с сорняками оказывается нецелесообразной, поскольку стоимость дополнительного урожая обычно не покрывает затрат на проведение истребительных мероприятий.
Экономический порог вредоносности (ЭПВ) — то минимальное количество сорняков, полное уничижение которых обеспечивает получение прибавки урожая, окупающей затраты на истребительные мероприятия и уборку дополнительной продукции. При этом прибавка урожая обычно превышает 5—7 % фактического урожая. На полях с низкой урожайностью или низкой стоимостью основной продукции экономический порог вредоносности сорняков определяется прибавкой урожая в 8—12 %.
Для определения экономического порога вредоносности вначале рассчитывается дополнительный урожай окупающий затраты на применение гербицидов по формуле:
Д у – дополнительный урожай окупающий затраты ц/га
З – затраты на борьбу с сорняками тенге/га
Ц – цена 1ц урожая тенге.
Затем устанавливается уровень засоренности при котором урожайность снижается на величину соответствующую расчетной (Ду) равную экономическому порогу вредоносности по формуле:
где: Х э.п. - экономический порог вредоносности сорняков шт/м2
В – коэффициент отражающий потери урожая в расчете на единицу засоренности (1 сорняк на 1 кв.метре) ц/га.
Производственная деятельность любого сельскохозяйственного предприятия оправдана при условии, что оно получает от этого определенную экономическую прибыль. Такая минимальная экономическая прибыль достигается, если рентабельность производства в хозяйстве составляет не менее 25—40 %. Учитывая это и исходя из предложения В. А. Захаренко, следует признать необходимым введение еще порога экономической целесообразности борьбы с сорняками (ПЭЦБ). Под ним понимают такое обилие сорняков, полное уничтожение которых обеспечивает рентабельность системы истребительных мероприятий не менее 25—40 %. Но поскольку техническая эффективность истребительных мероприятий обычно не превышает 70—90 %, то фактическая численность сорняков должно превышать в 1,1 —1,4 раза теоретический порог экономической целесообразности борьбы, чтобы гарантировать принятый уровень рентабельности.
Реакция культурных растений на воздействие сорняков не одинакова в различные периоды роста и развития. Периоды наибольшей чувствительности культурных растений по отношению к сорнякам называют гербакритическими. В это время наблюдается наибольшее снижение продуктивности растений. У большинства яровых культур чувствительность проявляется в первые 2-3 недели их роста. Массовые всходы сорняков во второй половине вегетации уже не оказывают существенного влияния на урожай культур. Наибольший эффект от истребительных мероприятий достигается при применении их в гербакритический период. Борьба в более поздние сроки менее эффективна, но она улучшает условия уборки и предотвращает увеличение запаса семян сорняков в почве.
Следует помнить, что многие сорные растения, произрастающие не на пашне, а на других сельскохозяйственных угодьях, являются хорошими кормовыми растениями, медоносами, ценными лекарственными растениями. Пырей ползучий, произрастая на лугу, дает хорошее сено, свинорой пальчиковый - пастбищное растение, овсюг, куриное просо до цветения хорошо поедаются скотом. Одуванчик, чертополох поникающий, осот розовый, осот полевой, донник - хорошие медоносы. С полыни горькой, конопли, щирицы обыкновенной, лебеды пчелы собирают пыльцу. Ценными лекарственными растениями являются: белена черная, горец птичий, одуванчик лекарственный, подорожник большой, полынь горькая, пастушья сумка и другие.
Таким образом вред, приносимый сорняками, произрастающими на пашне, кормовых угодьях (сенокосы, пастбища), весьма многообразен. В обобщенном виде их можно свести к следующим:
• сорняки расходуют большое количество почвенной влаги, поэтому в засушливых условиях борьба с сорняками - это борьба за влагу;
• сорняки расходуют значительное количество питательных веществ из почвы, отбирая их у культурных растений, при этом вынос питательных веществ сорняками значительно выше, чем культурными растениями;
• сорняки верхнего яруса затеняют культурные растения, ухудшая усвоение ими углекислоты и снижая синтез органического вещества;
• вьющиеся сорняки обвивают стебли культурных растений и вызывают их полегание (вьюнок полевой, гречишкавьюнковая), что ведет к усложнению уборки и к значительным потерям урожая;
• сорняки являются местом обитания вредителей и болезней культурных растений. Например, пырей ползучий способствует распространению проволочника, линейной ржавчины. На полыни горькой паразитирует заразиха подсолнечниковая.
• плоды, семена некоторых сорных растений придают неприятный запах продукции (корзинки полыни горькой) или делают ее ядовитым (плевел опьяняющий), придают горечь молоку (полынь горькая), засоряют шерсть у овец (дурнишник, липучка обыкновенная) и т.п.;
• цветочная пыльца некоторых сорняков вызывает аллергию у людей. Например, сенная лихорадка вызывается пыльцой полыни горькой, амброзии полынолистной;
• подземные вегетативные органы сорняков (корни, корневища) повышают тяговое сопротивление почвообрабатывающих орудий, расход горючего;
• сорняки-паразиты вытягивают соки из культурных растений и даже могут вызвать их гибель. Например, заразиха на подсолнечнике, повилика полевая - на овощных культурах, картофеле, повилика хмелевидная - на смородине, малине;
• корневые выделения сорняков угнетают рост культурных растений. Например, корневые выделения взрослых растений щетинника снижают высоту, сухую и сырую массу растений кукурузы. Корневые выделения молокана татарского снижают всхожесть семян яровой пшеницы. Аналогичными действиями обладают корневища пырея ползучего;
• борьба с сорной растительностью связана со значительными затратами (стоимость недополученного урожая, стоимость агротехнических и химических мер борьбы, очистки товарного и семенного зерна и т.д.). Это хорошо иллюстрируют данные, приведенные Г. Клингмэном и Ф. Эштоном. Из общих затрат в сельском хозяйстве США на защиту растений, 12 млрд. долларов, на борьбу с сорными растениями приходится 5 млрд. долларов, или 42% всех затрат.
24.Влагообеспеченность растений и показатели ее оценки
Разность между потребным количеством влаги для роста и развития растений и фактическими запасами ее в почве в данный момент составляет дефицит влаги. Поэтому отношение количества добываемой растениями влаги в данных конкретных условиях роста и развития к количеству влаги, потребной для создания максимально возможного урожая, является мерой оценки влагообеспеченности растений.
Влагообеспеченность растений в степной и сухостепной зонах республики приобретает особую остроту в связи со значительным превышением испаряемости (2-3 раза) над осадками и глубоким залеганием грунтовых вод. Единственным источником влаги для растений здесь являются атмосферные осадки.
Высокие температуры воздуха и почвы, низкая относительная влажность, усиленная ветровая деятельность, особенно в весенне-летний период, обуславливают интенсивное испарение влаги из почвы, вследствие которого создается значительный дефицит влаги. При испаряемости 700-950 мм, а осадков теплого периода 140-170 мм, дефицит влаги достигает 600 мм и более. В этих условиях влагообеспеченность растений по годам колеблется от 27 до 72%.
Более точную картину влагообеспеченности можно получить, используя коэффициент Бова (К), который учитывает не только количество осадков за период вегетации растений, но и запасы влаги в почве перед посевом культур:
К = (ΣQ + W) / 0,1 Σt,
где ΣQ - сумма осадков за период вегетации, мм;
W - запасы влаги в почве к посеву культур, мм;
Σt - сумма температур за период вегетации, оС.
Оценку влагообеспеченности по этому коэффициенту можно проводить по следующей шкале: менее 1,2 - очень низкая; 1,3-2,2 - низкая; 2,3-3,0 - средняя; более 3,1- высокая.
Для нормального влагообеспечения подавляющего большинства культурных растений необходимо поддерживать влажность почвы в период их вегетации на уровне 80-90% от наименьшей влагоемкости почвы. Снижение запасов продуктивной влаги в пахотном слое почвы до 19 мм следует считать началом засушливого периода, а до 9 мм - началом сухого .
Для зерновых культур С.А. Вериго и Л.А. Разумова установили, что от всходов до кущения в пахотном слое почвы (0-20 см) оптимальным является наличие 25-30 мм продуктивной влаги, хорошим 20-25 мм, удовлетворительным 15-20 мм и плохим- менее 10 мм.
От выхода в трубку до цветения решающее значение приобретают запасы продуктивной влаги метрового слоя почвы. В этот период хорошие условия влагообеспеченности складываются при содержании 120 мм продуктивной влаги, удовлетворительные - менее 80 мм .
От цветения до восковой спелости потребность растений во влаге несколько уменьшается: оптимальноевлагообеспечение наблюдается при наличии в метровом слое почвы 80-100 мм продуктивной влаги, удовлетворительное - 40-80 мм, неудовлетворительное - 30-40 м, плохие <25 и >125 мм. При запасах продуктивной влаги менее 10 мм прирост зерна прекращается.
Для условий сухой степи Казахстана предлагаются несколько иные оценочные показатели: 0,5 - сухо, 0,5-0,7 - очень засушливо, 0,7-1,0 -засушливо и более 1,0 - незначительно засушливо (2).
Коэффициент влагообеспеченности вегетационного периода Н.В.Бова (б), кроме осадков и температуры учитывает весенние запасы продуктивной влаги:
Весьма интересна оценка влагообеспеченности растений, предложенная С.А. Вериго и П.А. Разумовой (7). Каждую оценку авторы характеризуют не только запасами продуктивной влаги в мм, но и всасывающим давлением почвы в атмосферах и показателем pF по Р.К. Ско-фильду (логарифм всасывающего давления, выраженного в сантиметрах водного столба)*. Более подробные пояснения показателя pF даны А.Г. Дояренко (16) и С.А. Вериго и А.П. Разумовой (7).
При сведении в таблицу шкала оценки влагообеспеченности расте¬ний имеет следующий вид (табл. 9).
Достоинством этой шкалы является то, что такие показатели, как всасывающее давление почвы в атмосферах (потенциал почвенной влаги) и
* 1 атм = 760 мм рт. ст. = 1033 см водного столба. 58
9. Оценка влагообеспеченности зерновых культур по запасам продуктивной влаги (мм, атм, pF) по С.А. Вериго и П.А. Разумовой (7)
|
Оценка
|
Единица измерения
|
Фазы развития и глубина слоя, см
|
|||
|
всходы (0 - 20)
|
кущение (0 - 20)
|
цветение (0-100)
|
созревание (0-100)
|
||
|
Отличная и
|
мм
|
при НВ
|
30
|
100
|
80
|
|
хорошая
|
атм
|
0.5
|
5
|
6,3-0.5
|
7.8
|
|
|
PF
|
2.7
|
3.7
|
3.8 - 2.7
|
3,9
|
|
Удовлетвори
|
MM
|
15
|
20
|
80
|
40
|
|
тельная
|
атм
|
10
|
7,8
|
7,8
|
|
|
|
PF
|
4,0
|
3,9
|
3.9
|
|
|
Плохая
|
MM
|
5
|
10
|
< 80
|
<25
|
|
|
атм
|
12,6
|
10
|
>7,8
|
>12,6
|
|
|
PF
|
4.1
|
4,0
|
> 3,9
|
>4.1
|
логарифм потенциала почвенной влаги pF являются одинаково прием-лимыми для разных почв. Так, влажность завядания принимается рав¬ной примерно 15 атм и pF 4,2, наименьшая влагоемкость равна потенциалу примерно 0,5 атм и pF 2,7, влажность разрыва капилляров- 3,0 атм и pF 3,5
Разность между потребным количеством влаги для роста и развития растений и фактическими запасами ее в почве в данный момент составляет дефицит влаги. Поэтому отношение количества добываемой растениями влаги в данных конкретных условиях роста и развития к количеству влаги, потребной для создания максимально возможного урожая, является мерой оценки влагообеспеченности растений.
Влагообеспеченность растений в степной и сухостепной зонах республики приобретает особую остроту в связи со значительным превышением испаряемости (2-3 раза) над осадками и глубоким залеганием грунтовых вод. Единственным источником влаги для растений здесь являются атмосферные осадки.
Высокие температуры воздуха и почвы, низкая относительная влажность, усиленная ветровая деятельность, особенно в весенне-летний период, обуславливают интенсивное испарение влаги из почвы, вследствие которого создается значительный дефицит влаги. При испаряемости 700-950 мм, а осадков теплого периода 140-170 мм, дефицит влаги достигает 600 мм и более. В этих условиях влагообеспеченность растений по годам колеблется от 27 до 72%.
Для промачивания 1 см совершенно иссушенной почвы требуется 2 мм жидких осадков. Каждый миллиметр дождя на 1 кв. метре дает 1 литр воды, или 10 тонн на 1 гектаре. Если принять транспирационный коэффициент яровой пшеницы в среднем 500, то 1 мм осадков при их полном использовании позволяет сформировать 20 кг общего урожая, или около 10 кг зерна.
Одним из показателей потребности растений в воде является транспирационный коэффициент. Однако его величина весьма неустойчива и зависит от биологических особенностей и вида растений, фазы роста и стадии развития их, почвенных и погодных условий, обеспеченности растений элементами питания и другими факторами жизни. В разных регионах транспирационный коэффициент колеблется от 200 до 1000. Только малая часть воды (< 1%) идет на создание урожая, остальная часть расходуется на испарение.
По методу А.М. Алпатьева , оптимальное водопотребление определяется суммой среднесуточных дефицитов влажности воздуха (в мм) за вегетационный период, умноженный на коэффициент 0,65.
Е = 0,65 Σd. (3)
где Е - потребность растений во влаге, мм;
Σd- сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха (дефицит насыщения);
0,65 - коэффициент.
Дефицит насыщения (d) представляет собой разницу между давлением насыщенного водяного пара (Ен) и порциальным давлением ненасыщенного водяного пара (е) при одних и тех же значениях давления и температуры.
d =Ен - е. (4)
Давление насыщенного водяного пара при разных температурах приведено в приложении 1.
Порциальное давление ненасыщенного водяного пара определяется исходя из относительной влажности воздуха (f ) и давления насыщенного водяного пара по формуле:
, гПа (гектопаскаль). (5)
При расчетах влагообеспеченности для удобства порциальное давление водяного пара целесообразно выразить в мм ртутного столба, умножая его значение в гектопаскалях на коэффициент 0,75 (1 г Па = 1 миллибару = 0,75 мм ртутного столба).
Месячный дефицит насыщения (Σd) находят сложением среднесуточных дефицитов влажности воздуха или умножением среднемесячного дефицита на число дней в месяце (n):
Σd = dn. (6)
Соотношение между фактическими ресурсами влаги за период вегетации растений (СВ) и оптимальной влагообеспеченностью (Е) представляет собой коэффициент влагообеспеченности (К).
(7)
Следует отметить, что метод А.М. Алпатьева дает хорошие результаты лишь при глубоком залегании грунтовых вод.
По А.В. Процерову, показателем полной обеспеченности влагой яровой пшеницы в период от всходов до цветения является величина суммарного испарения, которая равна сумме среднесуточных дефицитов влажности воздуха за декаду, взятую с коэффициентом 0,6 и от цветения до восковой спелости - с коэффициентом 0,4.
Им установлена следующая зависимость урожайности яровой пшеницы от влагообеспеченности для Северного Казахстана:
У = 1,97 * 1,02 Х, (8)
где У - урожайность, ц/га;
х - влагообеспеченность растений в период посев - восковая спелость в % от оптимума.
При этом получены следующие соотношения:
Средняявлагообеспеченнность, % от оптимума - 20 40 50 60 70 80 90.
Виды на урожай, % от максимально возможного - 20 30 40 55 65 85 100.
В целях выявления степени пригодности земельных массивов для сельскохозяйственного использования, в частности, для подбора культур и адаптации элементов системы земледелия очень важно правильно оценить условия увлажнения того или иного региона.
Для оценки степени годового увлажнения Н.Н.Иванов предложил использовать показатель увлажнения (ПУ) - отношение суммы осадков за год (О) к испаряемости (Е):
ПУ = О / Е, мм. (9)
При этом пользуется следующей шкалой:
Избыточно влажная - показатель увлажнения более 1,33
Влажная - 1,33 - 1,00
Полувлажная - 1,00 – 0,77
Полузасушливая - 0,77 – 0,55
Засушливая - 0,55 – 0,41
Очень засушливая - 0,41 – 0,33
Полусухая - 0,33 – 0,22
Сухая - 0,22 – 0,12
Очень сухая - менее 0,12
По Д.И.Шашко [27], показатель увлажнения (Мd) характеризуется отношением годового количества осадков (Р) к сумме среднесуточных дефицитов влажности за год (Σd):
(10)
Величина Мd более 0,60 указывает на формирование избыточного увлажнения; 0,46-0,60 - превышение осадков над испаряемостью; 0,45 - соответствие в пределах года осадков и испаряемости; 0,44-0,15 - является показателем недостаточного увлажнения; менее 0,15 характеризует крайнюю засушливость.
Для оценки условий увлажнения вегетационного периода наиболее часто пользуются гидрометрическим коэффициентом (ГТК) и коэффициентом увлажнения (КУ).
Гидротермический коэффициент рассчитывается по формуле:
(11)
где ΣQ - количество осадков за вегетационный период, мм;
Σt> 10оС - сумма температур воздуха свыше 10оС за вегетационный период, град.
При значениях ГТК:
2,0 и более - избыточно влажно
1,5-2,0 - влажно
1,0-1,5 - незначительно засушливо
1,0-0,7 - засушливо
0,5-0,7 - очень засушливо
менее 0,5 - сухо
Более точную картину влагообеспеченности можно получить, используя коэффициент Бова (К), который учитывает не только количество осадков за период вегетации растений, но и запасы влаги в почве перед посевом культур:
К = (ΣQ + W) / 0,1 Σt, (12)
где ΣQ - сумма осадков за период вегетации, мм;
W - запасы влаги в почве к посеву культур, мм;
Σt - сумма температур за период вегетации, оС.
Оценку влагообеспеченности по этому коэффициенту можно проводить по следующей шкале: менее 1,2 - очень низкая; 1,3-2,2 - низкая; 2,3-3,0 - средняя; более 3,1- высокая.
Для нормального влагообеспечения подавляющего большинства культурных растений необходимо поддерживать влажность почвы в период их вегетации на уровне 80-90% от наименьшей влагоемкости почвы. Снижение запасов продуктивной влаги в пахотном слое почвы до 19 мм следует считать началом засушливого периода, а до 9 мм - началом сухого.
Для зерновых культур С.А. Вериго и Л.А. Разумова, установили, что от всходов до кущения в пахотном слое почвы (0-20 см) оптимальным является наличие 25-30 мм продуктивной влаги, хорошим 20-25 мм, удовлетворительным 15-20 мм и плохим менее 10 мм.
От выхода в трубку до цветения решающее значение приобретают запасы продуктивной влаги метрового слоя почвы. В этот период хорошие условия влагообеспеченности складываются при содержании 120 мм продуктивной влаги, удовлетворительные - менее 80 мм (меньше 40-50% НВ).
От цветения до восковой спелости потребность растений во влаге несколько уменьшается: оптимальноевлагообеспечение наблюдается при наличии 80-100 мм продуктивной влаги, удовлетворительное - 40-80 мм, неудовлетворительное - 30-40 м, плохие <25 и >125 мм. При запасах продуктивной влаги менее 10 мм прирост зерна прекращается.
По А.М. Алпатьеву, годы с урожайностью культур ниже на 25% по отношению к средней многолетней величине следует относить к засушливым.
А.В. Процеров считает, что снижение урожайности культур до 50% характеризует очень сильную засуху, более 20% - засуху сильную и на 20% - слабую засуху.
Степень использования растениями энергетических ресурсов зависит от удовлетворения потребности растений в факторах жизни растений. Обычно на практике коэффициент полезного действия ФАР достигает лишь 0,3-1%, что дает возможность получать урожай зерна на уровне 10-15 ц/га. Получение урожаев с более высоким КПД ФАР ограничивается часто повторяющимися засухами, низким плодородием почвы, недостаточностью тепла и углекислоты, неблагоприятной реакцией почвенного раствора и воздушным режимом и т.д. Ведущим из них в степных и сухостепных зонах является влага.