Основы агрономии

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Серия основана в 2001 году


Ю.В. Евтефеев, Г.М. Казанцев


ОСНОВЫ АГРОНОМИИ


УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ



Рекомендовано Учебно-методическим советом СПО в качестве учебного пособия для студентов учебных заведений, реализующих программу среднего профессионального образования по укрупненным группам специальностей 35.02.00 «Сельское хозяйство» и 36.02.00 «Ветеринария и зоотехния»

Москва

znanium.com

ИНФРА-М

2022

УДК 631.5:631.4:631.8(075.32)
ББК 41.4:40.3я723

     E27



      Рецензенты:
         Яшутин Н.В., заведующий кафедрой общего земледелия и защиты растений Алтайского государственного аграрного университета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик Международной академии аграрного образования;
         Черепанов М.Е., доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры растениеводства и кормопроизводства Новосибирского государственного аграрного университета;
         Петрук В.А., кандидат биологических наук, доцент кафедры растениеводства и кормопроизводства Новосибирского государственного аграрного университета;
         Беляев В.И., заведующий кафедрой сельскохозяйственных машин, доктор технических наук, профессор



      Евтефеев Ю.В.
E27 Основы агрономии : учебное пособие / Ю.В. Евтефеев, Г.М. Казанцев. — Москва : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2022. — 367 с. — (Среднее профессиональное образование).


          ISBN 978-5-00091-588-2 (ФОРУМ)
          ISBN 978-5-16-014125-1 (ИНФРА-М, print)
          ISBN 978-5-16-106996-7 (ИНФРА-М, online)


         В учебном пособии изложены составные части основ агрономии: основы почвоведения, земледелия и агрохимии. Основы агрономии изложены в краткой форме в соответствии с учебной программой по кормопроизводству с основами ботаники и агрономии для направлений подготовки 36.02.02 «Зоотехния», 35.02.06 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».
         Для студентов учреждений среднего профессионального образования, а также для студентов высших учебных заведений.


УДК 631.5:631.4:631.8(075.32)
ББК 41.4:40.3я723








ISBN 978-5-00091-588-2 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-014125-1 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-106996-7 (ИНФРА-М, online)


© Евтефеев Ю.В., Казанцев Г.М., 2018

   Особенностью этого учебного пособия является краткое описание основ почвоведения, земледелия и агрохимии в соответствии с программой курса «Кормопроизводство с основами ботаники и агрономии». Оно облегчит студентам изучение генезиса, строения, состава и свойств основных типов почв, путей сохранения и повышения их плодородия. Ознакомит студентов с системами земледелия, составлением севооборотов, мерами борьбы с сорными растениями, приемами и системами обработки почвы применительно к условиям Сибири, особенностями применения удобрений для повышения урожайности и качества кормовых культур, организацией устойчивой кормовой базы для животноводства в различных природно-экономических зонах.
   Авторы выражают признательность и благодарят профессоров Л. М. Бурлакову и И. Т. Трофимова за внимательное научное редактирование данного учебного пособия, за замечания и рекомендации по написанию основ агрономии.

3

            Введение














    Основной целью дисциплины является формирование теоретических знаний и практических навыков по методам и способам производства кормов для животноводства. Изучение этой дисциплины формирует у студентов представление о системе производства кормов, рациональном их использовании и путях интенсификации кормопроизводства.
    Специалистам в области сельского хозяйства нужно знать не только биологические особенности и питательность кормовых растений, но и условия, при которых получают максимальные урожаи, внедряют более совершенные технологии их выращивания. Необходимы теоретические знания по основам агрономии: почвоведению, земледелию, агрохимии.
    Основным средством производства в сельском хозяйстве является почва. Рациональное использование почвенного плодородия требует знаний состава, свойств, режимов и законов эволюции основных типов почв. Необходимо знать не только пути эффективного использования плодородия почвы, но и способы его восстановления и расширенного воспроизводства в целях получения максимальных урожаев сельскохозяйственных культур с высоким качеством.
    Рациональное использование почвенного плодородия с сохранением экологически приемлемого состояния территории должно основываться на знании законов земледелия, применении зональных адаптивно-ландшафтных систем земледелия с использованием химической мелиорации и систем защиты культурных растений от болезней и вредителей.

4

    Основной целью данного учебного пособия является краткое изложение основ почвоведения, земледелия и агрохимии в одной книге в объеме учебной программы. Книга может быть полезной для студентов аграрных учебных заведений неагрономических специальностей: экономистов, инженеров-механиков сельскохозяйственного производства и др.

5

                МАСТЬ 1
                ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ







Глава 1


            ПОНЯТИЕ О ПОЧВЕ, ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ.
            ЗАДАЧИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ







    Почвоведение — наука о почвах, образовании, строении, составе, свойствах и режимах основных типов почв, закономерностях их географического распространения, взаимосвязи с внешней средой, определяющей формирование и развитие главного свойства почв — плодородия, о рациональном использовании почв, повышении их плодородия и охране от неблагоприятных природных и антропогенных воздействий.
    Основы почвоведения как науки были заложены в России в конце XIX в. трудами русских ученых В. В. Докучаева, П. А. Костычева, Н. М. Сибирцева. В. В. Докучаев в классическом труде «Русский чернозем» (1883) заложил основы генетического почвоведения. Он создал учение о географических зонах, дал научную классификацию почв. П. А. Костычев внес большой вклад в изучение биологических основ почвообразования и способов повышения плодородия почв, он автор первого в России учебника «Почвоведение». Н. М. Сибирцев творчески развил учения В. В. Докучаева и П. А. Костычева, разработал генетическую классификацию почв.
    В познание биологической сущности почвоведения большой вклад внес В. Р. Вильямс (1863—1939). Он развил генетико-агрономическое направление в почвоведении, указал на ведущее

6

значение растительных формаций и микроорганизмов в формировании почв и их плодородия. Учебник В. Р. Вильямса переиздавался 5 раз.
    Большой вклад в развитие почвоведения внес агрохимик и почвовед П. С. Коссович (1862—1915). Он рассматривал эволюцию почв в связи с изменением условий почвообразовательного процесса. В 1903 г. в Санкт-Петербурге он издал учебник по почвоведению. В 1908 г. был издан учебник по почвоведению К. Д. Глинки (1867—1927), который в своих трудах особое внимание уделил зональности почвенного покрова, генезису и классификации почв.
    В последующие годы идеи В. В. Докучаева получили дальнейшее развитие в трудах многих русских и советских ученых, которые проводили классические исследования по изучению состава, свойств и режимов почв и были авторами новых учебников по почвоведению.
    Первое научное определение почвы в отечественной науке дал В. В. Докучаев: «Почвой следует называть «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых». Он доказал, что все почвы на земной поверхности образуются в результате «чрезвычайно сложного взаимодействия местного климата, растительности и животных организмов, состава и строения материнских горных пород, рельефа местности и, наконец, возраста страны».
    По определению П. А. Костычева, почва — это «верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса корней растений».
    В. Р. Вильямс определял почву как «поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений».
    Почвы образуются на горных породах, которые изменились коренным образом под воздействием выветривания, микроорганизмов и растений. В результате этого воздействия возрастает концентрация минеральных элементов в верхних горизонтах горной породы, накапливаются соединения азота, которые начинают удовлетворять потребность высших растений в азотном питании. Под влиянием живых организмов постепенно накапливается сложное органическое вещество — гумус, развивается способность почвы удерживать воду, растворенные и диспергированные в почвенном растворе вещества, почва приобретает

7

способность удовлетворять все потребности высших растений и обеспечивать получение урожая.
    Таким образом, почва является природным образованием, состоящим из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием выветривания и живых организмов. Почва, в отличие от горной породы, обладает важным качественным свойством — плодородием.
    Почвы имеют основополагающее значение для существования жизни на Земле. Это значение заключается в следующем.
    1.    Почва является важной средой в развитии жизни на Земле. Непрерывно обмениваясь веществами и энергией с атмосферой, биосферой, гидросферой и литосферой, почвы поддерживают сложившееся на планете Земля равновесие, необходимое для существования жизни. В почве обитает огромное количество микроорганизмов, с ней связана жизнь насекомых, наземных животных. Растения, используя плодородие почвы, аккумулируют в процессе фотосинтеза огромное количество энергии в урожае. Люди расходуют эту энергию в качестве топлива, в пищу и на корм животным. Например, в 1 кг зерна пшеницы содержится до 3390 Ккал (или 14,0 МДж), что составляет суточную потребность человека в энергии. Семена сои содержат до 3900 Ккал в 1 кг.
    Почва обеспечивает условия для жизни человека, так как она обладает способностью производить урожай растений — основной энергетический продукт. Масса растений, преобразованная животными в продукцию животноводства, тоже употребляется в пищу, для бытовых нужд и в промышленности.
    Большое значение имеют санитарно-защитные функции почвы. Органическое вещество почвы ускоряет детоксикацию (разложение) вносимых пестицидов, закрепляет в малоподвижные формы загрязняющие вещества в результате сорбции и комплексообразования. Органические вещества участвуют в обменном и необменном поглощении ионов, входящих в состав минеральных удобрений, химических мелиорантов, пестицидов, радионуклидов, тяжелых металлов. Экспериментально доказано необменное поглощение катионов стронция и цезия. Необменное поглощение минеральной частью почвы возможно в результате защемления катионов в межплоскостных пространствах слоистых минералов.
    2.    Почва способствует поддержанию постоянного газового режима атмосферы Земли: содержание кислорода, азота, диокси

8

да углерода, водорода и паров воды остается неизменным. Атмосфера в приземном слое состоит из азота — 78,08 %, кислорода —• 20,95, аргона — 0,92, диоксида углерода — 0,04 и других газов — 0,01 %. Газовый состав атмосферы до зарождения жизни на Земле, по мнению ученых, был иным, в приземном слое преобладали аммиак, метан, водород. Современный газовый состав сформировался с появлением жизни на Земле под влиянием живых организмов.
    3.    Почва участвует в круговороте воды на Земле. Эта роль почвы связана с процессами миграции и аккумуляции веществ в сопряженных ландшафтах в соответствии с рельефом местности.
    Огромное количество воды, поступающее с осадками, частично испаряется из почвы и при транспирации растений в атмосферу, другая часть стекает в реки, озера или, просачиваясь через почвы и верхние слои осадочных пород, поступает в грунтовые воды. Делювиальные воды приносят в реки минеральные и органические вещества. Почва оказывает большое влияние на формирование поверхностного и грунтового стоков, образование донных отложений Мирового океана, биогеохимический круговорот.
    Экологические функции почвы общепланетарного масштаба обобщены в табл. 1.


Таблица 1. Глобальные функции почв (педосферы) (по Добровольскому и Никитину, 1990)

Сферы влияния

     Литосфера           Гидросфера      Атмосфера                   Биосфера       
Биохимическое пре-   Трансформация по-   Поглощение и отраже-  Среда обитания, аккуобразование верхних  верхностных вод в   ние солнечной энер-   мулятор и источник   
слоев литосферы      грунтовые воды      гии                   вещества и энергии   
                                                               для организмов суши  
Источник вещества            ---         Регулирование влаго-  Связующее звено био- 
для образования ми-                      оборота атмосферы     логического и геоло- 
нералов, пород, по-                                            гического круговоро- 
лезных ископаемых                                              та веществ           
Передача аккумулиро- Участие в формиро-  Источник твердого ве-                      
ванной солнечной     вании речного стока щества и микроорга-                        
энергии в глубокие                       низмов, поступающих                        
слои атмосферы                           в атмосферу                                

9

Окончание табл. 1

                                Сферы влияния                                     
     Литосфера           Гидросфера      Атмосфера                 Биосфера      
        ---         Фактор биопродук-    Поглощение и удержа- Защитный барьер и  
                    тивности водоемов за ние некоторых газов, условие нормального
                    счет приносимых поч- поступающих в атмо-  функционирования   
                    венных соединений    сферу                биосферы           
Защита литосферы от Сорбционный, защи-   Регулирование газо-  Фактор биологиче-  
чрезмерной эрозии и щающий от загрязне-  вого режима атмо-    ской эволюции      
условие ее нормаль- ний барьер акваторий сферы                                   
ного развития                                                                    

   4.     Обладая свойством плодородия, почва является основным средством производства в сельском хозяйстве. Используя почву как средство производства, человек изменяет ее свойства, режимы и плодородие, оказывает влияние на природные факторы почвообразования. Вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур меняют растительность; осушение или орошение меняют водный режим почвы. Большое влияние на почву оказывают приемы обработки, применение удобрений и химическая мелиорация, которые зачастую изменяют ее свойства коренным образом. Таким образом, почва становится не только средством производства и предметом труда, но и частично продуктом этого труда.

10