Перед обследованием производственные поля подразделяют на равные участки, не превышающие по площади 5 га, а при значительной изменчивости — на меньшие участки площадью 1—2 и 0,5 га. В пределах этих частных совокупностей отбирают индивидуальные или смешанные образцы или выделяют пробные площадки для учетов.
На рис. 2 представлены данные, характеризующие значения ошибок средних для двухстадийных наблюдений. В зависимости от комбинаций ri и п2 ошибки сильно варьируют, однако чем больше Л[, тем, как правило, меньше ошибка среднего, тогда как увеличение п2 при П — не может существенно повысить качество учета.
Приборы и оборудование: цилиидры-буры, весы технические или ВЛТК-2000, линейки, ящик для цилиндров, почвенный нож, лопаточка, бурики, фильтровальная бумага, ванночки для насыщения, алюминиевые стаканчики, сушильный шкаф, эксикатор с СаСЬ, плита К. Н. Чижовой.
Приборы и оборудование: пикнометры, почвенный нож, весы аналитические, фильтровальная бумага, воронка, полотенце.Пикнометрический метод позволяет значительно быстрее определить строение почвы, но дает менее точные результаты, так как при этом условно принимают, что капиллярная влагоемкость остается во всех случаях постоянной.
Для определения плотности почвы используют те же приборы и оборудование, что и для определения ее строения.Плотность характеризуется массой 1 см3 абсолютно сухой почвы в ее естественном сложении. Ее выражают в г/см3.
Зная плотность твердой фазы почвы, по полученным данным легко определить пористость и другие показатели ее сложения.Приборы и оборудование: пикнометры объемом 50—100 см3, сито с диаметром отверстий 1 мм, фарфоровая ступка с пестиком с резиновым наконечником, весы аналитические, вакуум-эксикатор, насос водоструйный или масляный, фильтровальная бумага, сушильный шкаф, сушильные стаканчики, часы.
Метод основан на учете агрегатов, расплывшихся в воде за определенный промежуток времени.Пробу воздушно-сухой почвы просеивают через набор сит с диаметром отверстий 3; 2; 1; 0,5 и 0,25 мм и в дальнейшем анализируют или каждую фракцию, определяя затем среднюю величину водопрочности, или берут одну среднюю по размеру комков фракцию.
Незаселенные почвы. Берут 100—150 г воздушно-сухой почвы, отбирают из нее корни, осторожно растирают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником и просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм. Затем из подготовленной почвы отбирают навески для микроагрегатного анализа (10—15 г) и для определения содержания в почве влаги (4—5 г).
Когда необходимое увлажнение почвы достигнуто, пз чашки берут 10—15 г почвы и определяют влажность ее весовым методом или на плитке К- Н. Чижовой.Когда необходимое увлажнение почвы достигнуто (конус погружается точно на 10 мм), берут пробу почвы и определяют в ней содержание влаги весовым методом.
Липкостью называют способность почвы прилипать к соприкасающимся с ней предметам. Она зависит от механического состава, структуры и влажности почвы и оказывает заметное влияние на качество выполнения полевых работ. По Н. А. Качинскому, оптимальная влажность почвы для ее обработки на 2—3% меньше влажности начала прилипания почвы к металлу.
Полученные данные представляют графически, откладывая по оси абсцисс значения влажности почвы, а по оси ординат — показатель структурообразования. С целью выбора и рекомендации оптимальных для механической обработки условий увлажнения почвы целесообразно результаты анализов липкости, пластичности и влажности структурообразования почвы представлять на одном графике.
Разделив силу трения на силу давления (нагрузку), получают коэффициент трения скольжения почва — металл. Измерения проводят при разных нагрузках, при этом коэффициент Кг остается величиной постоянной.
Влажность почвы — показатель, характеризующий содержание влаги в почве; ее выражают в процентах: от массы сухой почвы, объема почвы, полевой влагоемко-сти. В зависимости от целей и задач исследований определение влажности почвы проводят по отдельным частям пахотного слоя или на всю глубину корнеобитаемого слоя, совмещая с фазами развития растений или сроками выполнения различных агротехнических приемов.
Приборы и оборудование: игольчатый бур, почвенный нож, алюминиевые стаканчики, ВТК-500, сушильный шкаф, щипцы.Пробы почвы для определения влажности берут в полевых условиях специальным игольчатым буром, погружая его в почву на заданную глубину (рис. 25). Глубину погружения бура в почву определяют по рискам, нанесенным на внешнюю часть бура. Повернув 1—2 раза по часовой стрелке, бур извлекают, и почву, находящуюся в его полости, помещают в предварительно взвешенный стаканчик, который быстро закрывают крышкой и взвешивают. Если нет возможности взвесить стаканчики с почвой в поле, то их в закрытом состоянии быстро доставляют в лабораторию, взвешивают на технохимиче-ских весах с точностью до 0,01 г, затем крышки открывают, стаканчики с почвой помещают в сушильный шкаф и высушивают до постоянной массы при температуре 105°С (рис. 26). Песчаную и супесчаную почвы можно сушить при температуре 150—160°С.
Приборы и оборудование: плитка К. Н. Чижовой, фильтровальная бумага, алюминиевые чашки, аналитические весы, эксикатор с СаС12.Прибор состоит из двух чугунных блоков с электроплитами, соединенных между собой шарнирио (рис. 27). В ручке верхнего блока помещен термометр, в нижнем блоке имеются гнезда для переключения прибора на сильный или слабый нагрев.
При бороздковом поливе водопроницаемость почвы определяют при возделывании пропашных культур. Для этого в поле выделяют три рядом расположенные и хорошо оформленные борозды и земляными валиками или с помощью щитов-перегородок ограничивают отрезки борозд длиной 50 см. В среднюю (учетную) борозду ставят колышек или металлический стержень, где отмечают уровень, до которого постоянно доливают воду.
Изложенные выше методы и приборы по определению водопроницаемости почвы трудоемки, при этом расходуется много воды. Кроме того, эти методы труднее применить, в полевых опытах на сравнительно небольших по площади делянках, так как создается сильная пестрота по увлажнению почвы и опытные растения часто уничтожаются.
Приборы и оборудование: аналогичны работе по определению ■строения (сложения) почвы методом насыщения в цилиндрах; до-лолнительно прибор Васильева—Доспехова и лизиметры или вегетационные сосуды с почвой.
Испарение — переход воды из жидкого в газообразное состояние и передвижение ее из почвы в атмосферу.. Количество жидкой влаги, которое испаряется с открытой водной поверхности за определенный промежуток времени, называется испаряемостью. Испарение и: испаряемость выражают в миллиметрах водного слоя.
Из аэрофизических (воздушных) свойств почвы в первую очередь следует выделить воздухоемкость, воздухопроницаемость и газообмен между почвой и атмосферой— показатели, которые определяют качественный и количественный состав почвенного воздуха.
Многие из известных методов определения биологической активности почвы по количеству выделившегося углекислого газа основаны на абсорбции его растворами щелочей.Метод В. И. Штатнова. Для работы этим методом необходимо иметь сосуды-изоляторы и сосуды для поглощающего раствора. В качестве изоляторов используют металлические колпаки высотой 10—15 см и диаметром открытой части 16 см. Для предохранения от перегрева изоляторы окрашивают снаружи в белый цвет. Сосудами для раствора, поглощающего СОг, часто служат чашки Петри.
Разрушение ночвы при ветровой эрозии в значительной мере зависит от ветрового режима, структуры и механического состава почвы, влажности и состояния поверхности почвы, степени воздействия человека на почву и т. п. Основными характеристиками почвы по отношению к ветровой эрозии служат: структура почвы, механический состав, влажность, водопрочность и ветропрочность почвенных агрегатов. Методы и приборы, используемые для определения большинства этих показателей, изложены в соответствующих разделах данного пособия. Здесь приведем лишь методику определения содержания в почве эрозионно опасной фракции.
Частичное или полное разрушение пахотного слоя почвы под действием воды называется водной эрозией. Талые и ливневые воды, стекая по поверхности почвы, смывают плодородный слой ее и выносят большое количество питательных веществ, минеральных удобрений и пестицидов, что причиняет значительный ущерб сельскохозяйственному производству.
В дальнейшем рассчитывают следующие показатели.Пересчет твердого смыва на гектар пашни производится приведенным выше методом.Метод В. П. Козлова представляет собой уменыиен-.ную модификацию стоковых площадок и предназначен для изучения ливневой эрозии почвы в модельных опытах.
Для работы этим методом вдоль склона закладывают нивелировочный профиль так, чтобы он пересекал горизонтали по возможности под прямым углом. На этом профиле закладывают учетные площадки шириной 1 м и длиной 25—100 м. Их располагают длинными сторонами вдоль горизонталей (перпендикулярно направлению склона) так, чтобы ими были охвачены все части склона! (рис. 48). Расстояние между учетными площадками на. ровных (однообразных) склонах 50 м, на перегибах склонов 20—25 м.
Сорные растения различных видов на основе сходства ¡их биологии (время появления всходов, интенсивность роста, ритмика развития, продолжительность жизни, ■способ размножения, специализация к посевам определенной культуры и т. п.) классифицируется на биологические группы (табл. 6).
Роасеае . Костер ржаной — Bromus secalinus L.— типичное озимое растение (рис. 51), сильно кустящееся, высотой 40—100 см. Стебель прямой, голый. Листья шириной до 10 мм, линейные, по краю шероховатые. Язычок пленчатый, по краю бахромчатый. Влагалища замкнутые. Колоски многоцветковые, светло-зеленые, овально-ланцетные, длиной 2—2,5 см, собраны в рыхлую метелку. Корневая система мочковатая.
В пахотном слое сосредоточено около 70—90% корней по массе и около 50—60% по длине.По глубине проникновения корневой системы в почву культурные растения делятся на три группы: 1) глубококорневые, имеющие корни длиной до 1,5—2 м и более (люцерна, люпин, подсолнечник, свекла и др.); 2) среднекорневые — до 1—1,5 м (клевер, хлопчатник, зерновые); 3) мелкокорневые — корни редко достигают 1 м (картофель, леи, горох и др.).
При разработке ряда вопросов в земледелии наряду с микробиологическими исследованиями важно использовать простые полевые и лабораторные методы изучения процесса разложения органических остатков (корней, пожнивных остатков, сидератов) в зависимости от агротехники. Методы учета интенсивности разложения растительных остатков можно объединить в две группы: а) прямые и б) косвенные.
Для учета разложения растительных остатков в полевых условиях наиболее приемлем и удобен метод рамочной выемки монолита. Чаще всего исследование ограничивают глубиной пахотного слоя до 20—25 см, реже до 40 см.
Учет интенсивности разложения растительных остатков в условиях лабораторного эксперимента можно провести по выделению С02 с поверхности почвы, находящейся в сосудах. Для этой цели используют лабораторную модификацию определения биологической активности почвы по методу В. И. Штатнова (см. рис. 35). Количество СО2, выделившегося из компостов в начале опыта, определяют каждые 5 дней, а затем подекадно.
Виды корней размножения . Значительная часть- подземных органов многолетних сорняков сохраняется после перезимовки и служит для вегетативного возобновления.Корневища представляют собой подземные побеги и бывают различной формы. В них находятся запасы пластического вещества, в пазухах редуцированных листьев образуются адвентивные почки. В вегетативном возобновлении роль корневищ у различных видов многолетних сорняков часто существенна.
Количественная характеристика корневой системы многолетних сорняков включает следующие показатели обилия: мощность развития в вертикальном и горизонтальном направлении, ярусность расположения по горизонтам или слоям почвы, длину, массу и объем корней, численность, а также массу клубневидных образований, численность придаточных почек.
Правильные севообороты являются важной составной частью системы земледелия — комплекса взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий, характеризующихся интенсивностью использования земли и способами повышения плодородия почвы. Система севооборотов отражает организацию полеводства данного хозяйства, па основе севооборота строятся системы обработки почвы, удобрения, мероприятия по защите почв от эрозии, по борьбе с сорняками, болезнями и вредителями.
Установив число севооборотов и их размещение на территории хозяйства, начинают проектирование каждого севооборота: определяют число полей севооборота, средний размер каждого поля и чередование культур.
На лабораторно-практических занятиях по разделу «Обработка почвы» студенты последовательно знакомятся с основными приемами обработки почвы, самостоятельно решают задачи по составлению и обоснованию системы обработки почвы под различные культуры и в наиболее типичных звеньях севооборотов разных почвенно-климатических зон страны. Работой, обобщающей эти занятия, является планирование системы обработки почвы и мер борьбы с сорняками для конкретного севооборота данной зоны. Особое внимание при этом должно быть уделено обоснованию намечаемых приемов обработки.
Агротехнические требования: 1. Все виды вспашки (кроме перепашки зяби, пара и заделки органических удобрений) должны проводиться плугами с предплужниками в оптимальные агротехнические сроки. 2. Глубина пахоты равномерная и соответствует заданной. 3. Свальные гребни и развальные борозды прямолинейны и малозаметны. Глубина вспашки под свальным гребнем не менее половины заданной. 4. Все сорные растения, пожнивные остатки и удобрения должны быть запаханы. 5. Обеспечивается хорошее оборачивание и крошение пласта почвы. 6. Не допускаются разрывы между смежными проходами плуга, а также скрытые и открытые огрехи и незапаханные клинья.
Агротехнические требования и показатели качества обработки. Плоскорезная обработка проводится с целью предотвращения ветровой эрозии почвы и должна соответствовать следующим агротехническим требованиям.
Агротехнические требования. 1. Посев и посадку пропашных культур проводят в оптимальные для культуры агротехнические сроки в достаточно прогретую почву.Показатели качества. Качество посева и посадки пропашных культур оценивают по следующим показателям.
Качество междурядной обработки в значительной степени зависит от физико-механических свойств почвы, скорости движения агрегата, состояния растений, выбора и расстановки рабочих органов культиватора и т. п.
Агротехнические требования. 1. Опрыскивание необходимо проводить в кратчайшие сроки, когда культурные растения наиболее устойчивы, а сорняки в большей мере уничтожаются гербицидами. 2. Не рекомендуется опрыскивать при скорости ветра более 4—5 м/сек, а также при высокой температуре воздуха. 3. Рабочая жидкость должна быть однородной по составу, отклонение концентрации рабочего раствора от расчетной не должно превышать нормы. 4. Заданную норму рабочей жидкости необходимо равномерно распределить на всей обрабатываемой поверхности (при сплошной обработке) или на ее части (при ленточном внесении гербицидов). 5. Огрехи после сплошной обработки посевов или почвы гербицидами не допускаются.
В зависимости от засоренности посевов, степени созревания зерна, густоты стояния растений и погодных условий используют однофазную или двухфазную уборку хлебных злаков. Двухфазным способом убирают сильно засоренные, полеглые, легкоосыпающиеся хлеба. При этом густота стояния растений должна быть не менее 250—300 растений на 1 м2, а их высота — 50—70 см. Однофазная уборка эффективна при изрежеиных, низкорослых и равномерно созревающих хлебах, а также при подсеве многолетних трав.
Продовольственный и технический картофель потребляется круглый год и хранится в свежем виде, без предварительной промышленной переработки. Лежкость картофеля при хранении в значительной мере зависит от физиологической зрелости клубней, пораженности их вредителями и болезнями, механических повреждений, способа и режима хранения и ряда других показателей. Из-за попадания недоброкачественных клубней в массу хранимого картофеля потери при хранении его достигают 25—45%. Отсюда очевидны те высокие требования, которые предъявляются к качеству уборки и сдаваемой продукции.
В современных условиях под системой земледелия понимают комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий, направленных на эффективное использование земли, сохранение и повышение плодородия почвы, получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Все современные системы земледелия включают в себя ряд главных (обязательных) и зональных (дополнительных) составных частей (звеньев). Значение и направление каждого из таких звеньев в отдельности и в комплексе и определяют форму, содержание и интенсивность конкретной системы земледелия.