Почвенно-экологические условия выращивания культуры риса

Луговые почвы на однофазном аллювии в верхних горизонтах имеют емкость поглощения от 25 до 30 мг эквивалентов на 100 г почвы. В  составе поглощенных оснований  преобладающим катионом является кальций, затем магний.

При наличии в составе  поглощенных оснований натрия до 3 мг эквивалентов его присутствие  обычно проявляется в сильной  уплотненности гумусового горизонта, а при большом количестве —  в осветлении горизонта А. С глубиной содержание поглощенных оснований  сильно убывает и доходит до 10 мг эквивалентов.

Актуальная кислотность  луговых почв на однофазном аллювии  близка к нейтральной. Показания рН в водной вытяжке—от 6,8 до 7,3. Обменный рН держится устойчиво в пределах 5,8—6,3.

Основные физические свойства луговых почв на однофазном аллювии  для земледелия более благоприятны, чем у лугово-болотных почв. Фильтрационная способность луговых почв в течение  летнего периода около 0,00012 см/сек. В зимний и весенний периоды, когда  почва сильно набухает, фильтрационная способность этих почв снижается  в 8—10 раз и они фактически становятся водонепроницаемы. Поэтому при влажной зиме значительные пространства луговых почв на однофазном аллювии в замкнутых понижениях избыточно увлажняются, а нередко и затапливаются атмосферными водами.

Луговые почвы на слоистом аллювии имеют слабо выраженный многоярусный профиль. Чаще всего они  встречаются в виде двух ярусов: современного и погребенного.

Они имеют гумусовый горизонт менее мощный, обычно около 30 см. Погребенные  гумусовые горизонты в разных местах встречаются чаще всего на глубине 90—150 см. Мощность гумусовых  погребенных горизонтов доходит  до 80 см, реже больше.

Окраска гумусового горизонта  луговых почв на слоистом аллювии  темносерая, с ясно выраженным буроватым оттенком и редко более темная. Наличие ржаво-бурых пятен окислов железа значительно усиливает бурый тон и свидетельствует о преобладании здесь окислительных процессов. Заметным оглеением отличаются только нижние слои аллювия, соприкасающиеся с погребенной почвой. Вызвано это ничтожной водопроницаемостью гумусовых горизонтов погребенной почвы, которое всегда бывает тяжелым по механическому составу, очень плотным по своему сложению и к тому же сильно оглеенным.

Луговые почвы имеют благоприятную  для растений реакцию почвенного раствора (рН 6,5—7,8), отличаются более рыхлым сложением, содержат невысокие запасы гумуса (2,4 — 4,6 %) и валовые запасы азота и фосфора (N0,24 – 0,49 %, Р2О5 0,19 – 0,32 %). В то же время хорошо обеспечен подвижными формами основных элементов питания: фосфатами 6,6 – 12,6 мг/100 г почвы, обменного калия 54,1 – 92,1 мг/100 г почвы.

Уровень почвенно-грунтовых  вод колеблется в зависимости  от размеров паводка. При больших  паводках он выше, при малых –  ниже. В связи с этим луговые  почвы имеют неустойчивый водный режим не только по сезонам, но и  по годам. Сильное увлажнение весной с промыванием до грунтовой воды сменяется летом и осенью восходящими  токами влаги от грунтовых вод. При продолжительных паводках происходит заболачивание почв, при непродолжительных – остепнение. Современный солевой профиль и свойства почв неустойчивы. В почвах преобладающее развитие получили дерновый и глеевый процессы.

Лугово-болотные почвы

Лугово-болотные почвы богаты гумусом только в своих самых верхних горизонтах, где содержание его колеблется от 3,2 до 16,5%, в отдельных случаях и до 17,4%. Такая большая амплитуда обусловлена остатками органического вещества от бывшей в недалеком прошлом торфяной подстилки. На глубине 0,5 м количество гумуса резко снижается до 1—1,5%.

Общее количество азота в  верхних горизонтах лугово-болотных почв тесно связано с запасами гумуса. Можно считать, что в среднем общее количество его будет 0,22—0,38;%. Однако при таких колебаниях гумуса и азота отношение С : N в гумусе лугово-болотных почв не выходит за пределы 10. Исследование гумусовых горизонтов погребенных лугово-болотных почв, в которых преобладают восстановительные процессы над окислительными, показывают, что отношение C : N здесь резко нарушается. Оно становится более широким и доходит до 16,5. Таким образом, гумус современной лугово-болотной почвы и ранее погребенной в настоящее время по своему химическому составу различен. В первом случае он представлен совершенно окисленными формами, чего нельзя сказать о втором.

В лугово-болотных почвах содержание окислов кремния (SiO2) книзу заметно возрастает. Такое положение является следствием не генезиса этих почв, а неоднородности материнской породы, которая в нижних горизонтах более обогащена кварцем, т. е. окислами кремния, за счет более грубого механического состава. Повышенные количества в горизонте В железа и щелочно-земельных металлов в значительной мере вызваны уже болотными процессами. Верхние горизонты лугово-болотных почв в среднем содержат воднорастворимых соединений до 0,2% и реже больше. Книзу количество их обычно уменьшается. Характер засоления лугово-болотных почв в основном карбонатно-сульфатный, по катиону кальциевый. Ниже одного метра от поверхности в этих почвах более резко выражено сульфатное засоление, обусловленное влиянием солей грунтовых вод.

Среди лугово-болотных почв можно встретить разности остаточно-солончаковатые, в которых растворимые соли уже вымыты на значительную глубину. С возрастом, по мере опускания уровня грунтовых вод и промывания их атмосферными осадками, засоленность у лугово-болотных почв снижается.

Лугово-болотные почвы, имеющие тяжелый механический состав и обогащенные органическим веществом в своих верхних горизонтах, характеризуются большей емкостью поглощения—от 40 до 57 мг эквивалентов на 100 г сухой почвы. Степень насыщенности этих почв основаниями большая.

Среди поглощенных оснований  господствующим является кальций, на долю которого приходится 85—95% от емкости  поглощения. На втором месте стоит  магний. В сумме поглощенных оснований  его бывает от 7 до 13%. Доля натрия в  сумме поглощенных оснований  составляет от 3 до'7%. Лугово-болотные почвы, содержащие поглощенный натрий, всегда имеют признаки солонцеватости, которые легко устанавливаются по грубой структуре и по способности таких почв образовывать на своей поверхности корку. С глубиной сумма поглощенных оснований снижается, но не пропорционально содержанию гумуса. Это вызывается необычайно сильной дисперсностью минеральной части этих почв в горизонте В.

Кислотность в верхних  горизонтах лугово-болотных почв характеризуется следующими показателями: актуальная рН 7,2—7,7, обменная рН 5,9—6,2. Она держится устойчиво вовсей толще. С глубиной она теряется и их реакция приближается к нейтральной.

Основные физические свойства лугово-болотных почв также неблагоприятны для земледелия. Причиной этого являются их высокий объемный вес, сильная уплотненность в горизонте В и неблагоприятная структура.

Ввиду относительно высокой общей порозности этих почв, некапиллярная скважность выражена в них очень слабо. В нижних горизонтах разницы между капиллярной и полной влагоемкостью почти не имеется.

Лугово-болотные почвы в настоящее время в большей своей части используются под пастбища и мало — под пашню, чаще из-за неудобного местоположения или по причине засоленности. Освоение их начинается в первую очередь с понижения уровня грунтовых вод. Лугово-болотные почвы при ослаблении болотного процесса быстро переходят в луговые почвы. Даже при использовании их под культуру риса, когда мелиоративными работами уровень грунтовых вод на массивах с рисовыми полями понижен, они также развиваются в направлении к луговым почвам. Улучшение аэрации лугово-болотных почв при освоении их под полевые культуры вызывает в верхних горизонтах сильное развитие окислительных процессов. Б результате при освоении их под культуры в верхних горизонтах уменьшается содержание гумуса за счет утраты дернины, усиливается минерализация органического вещества почвы, а закисные соединения железа, марганца и других элементов интенсивно окисляются.

Черноземы

Содержание гумуса в поверхностных  горизонтах  от 4 до 6,5 %.

Выщелоченные черноземы  в верхних горизонтах содержат от 0,26 до 0,35% азота. Такое количество является косвенным показателем большого богатства выщелоченных черноземов в обеспечении растений достаточными запасами азотного питания.

Большая глинистость выщелоченных черноземов обусловливает образование  в них несколько больших количеств  окиси кремния в горизонте А, увеличение полуторных окислов в горизонте В и сильное уменьшение окиси кальция до горизонта С. Здесь имеется налицо перемещение глинозема и полуторных окислов из горизонта А в горизонт В.

Эти изменения в химическом составе заметно сказались на физических свойствах почвы и  в первую очередь на появлении  уплотненности в горизонте В, которая при дальнейшем выщелачивании ведет к образованию у выщелоченных горизонтов уплотненного бесструктурного горизонта. Тогда накопление глинозема и перемещение полуторных окислов будет выражено

Количество воднорастворимых соединений у выщелоченных черноземов, переходящих в водную вытяжку, невелико.

Ненасыщенность выщелоченных черноземов основаниями в среднем не превышает 3 % от емкости поглощения почвы. У выщелоченных черноземов, в связи с более тяжелым механическим составом, емкость поглощения заметно выше, чем у менее выщелоченных разностей западио-предкавказского чернозема. В среднем она составляет 40—45 мг эквивалентов на 100 г почвы.

В сумме поглощенных оснований  на долю кальция приходится от 73 до 85 %. Поглощенный калий в этих почвах встречается только в виде следов и составляет сотые, доли мг эквивалента.

С глубиной общая емкость  поглощения и количество кальция падает, а количество магния, наоборот, имеет тенденцию к увеличению.

Минимальная величина емкости  поглощения у выщелоченного чернозема  и поглощенного кальция приходится на нижние горизонты, главным образом  на горизонт С.

В верхних горизонтах реакция  выщелоченных черноземов близка к нейтральной, в нижней она имеет слабо выраженную щелочность, которая возрастает по мере снижения ненасыщенности почвы основаниями.

Физические свойства у  выщелоченных черноземов, по определениям С. И. Тюремнова, А. И. Кузнецова и других, менее благоприятны, чем у слабее выщелоченных западно-предкавказских черноземов. Скважность их в сравнении с менее выщелоченными карбонатными разностями заметно занижена при полном преобладании капиллярной скважности над некапиллярной. Они имеют более плотное сложение и ограниченные запасы полезной для растений влаги. Полная влагоемкость выщелоченных черноземов заметно меньше, чем у карбонатных черноземов, а максимально-молекулярная намного больше.

Такие физические свойства обусловливают и меньшую водопроницаемость  этих почв. В значительной степени  водопроницаемость замедляется  в них наличием большого количества глыбистых бесструктурных агрегатов. При увлажнении они сильно разбухают, теряют признаки структурности, становятся водонепроницаемыми и часто весною образуют поэтому зеркало воды на поверхности почвы.

При большом увлажнении выщелоченные черноземы легко теряют свойства структурной почвы. После сильных  дождей поверхность их сплывается в  слабоструктурную массу, из которой при высыхании образуется корка, часто губительно действующая на растения, если она своевременно не разрушается.

В летнее время при сильном  иссушении верхнего слоя почвы появляются" глубокие трещины (до 200 см) и образуются в это время чрезвычайно плотные  глыбы.

3.Агропроизводственная  группировка, бонитировка почв  и типизация земель.

Агропроизводственные группировки почв Краснодарского края ⁶

Классы земель	Общесоюзные учетные группы	Агропроизводственные группы
1. Лучшие пахотные, хорошие садовые, удовлетворительные виноградные	А. Почвы, не требующие специальной агротехники и мелиорации	Черноземы выщелоченные и  типичные: малогумусные сверхмощные, среднегумусные тучные среднемощные Рендзины бурые выщелоченные
3. Хорошие пахотные, удовлетворительные садовые и виноградные	Почвы, не требующие специальной агротехники и мелиорации	Черноземы карбонатные и  типичные малогумусные мощные. Черноземы карбонатные и слабовы-щелоченные на третичных глинах, элювии плотных пород и т. д. Черноземы каштановые и каштановые почвы мощные слабогу-мусные. Лугово-черноземные равнинных пространств
7. Хорошие и средние пахотные, неудовлетворительные садовые и виноградные	Б. Почвы, требующие специальной  обработки для улучшения воднофизических свойств	Черноземы выщелоченные и  оподзоленные, слитые и уплотненные. Лугово-черноземные слитые равнинных пространств Темно-серые и серые лесные со вторым гумусовым горизонтом (лесостепные)
12.Пахотные и сенокосные	Е.Почвы, нуждающиеся в дренажных мелиорациях и во-дорегулировании	Лугово-черноземные и луговочерноземовидные уплотненные в западинах. Луговочерноземовидные итые осолоделые в западинах, солоди

 

Расчет бонитета почв под пашни хозяйства и  кормовые угодья.

Б_{о пашни хоз} = (Б₁*S₁ + Б₂*S₂ + … Б_n*S_n)/S_угодья

Б_{о пашни} = (87*700 + 65*1200 + 78*1600)/3500 = 75,35

Под пашню выбраны лучшие почвы, общий бонитет пашни составляет 72,73 баллов – общая оценка лучшие почвы.⁷

4.Выбор почв под исследуемую  культуру и мероприятия по  устранению лимитирующих факторов.

Понятие рисовых, почв было введено на Кубани, в начале прошлого века с первыми посевами риса. Отличие рисовых почв в том, что они имеют строгую периодичность затопления в период вегетации. Это накладывает свой специфический отпечаток на физические свойства и соответственно на почвообитателей. Выращивание риса требует большого количества воды в течение всего вегетационного периода, в чеках появляется большое количество водорослей (альгофлора). Альгофлора рисовых чеков изучена довольно хорошо, а почвенная фауна, которая самая многочисленная в видовом и количественном отношении в животном мире, изучена еще недостаточно, хотя она является индикатором состояния почвенного биогеоценоза и может быть использована для целей экологического мониторинга.

Из-за периодичности затопления и быстрого обсыхания проявляются признаки слитости в рисовых почвах. Это приводит к ограниченному использованию объема почвенной массы корнями растений и ее почвообитателями.

Лугово-черноземные  почвы с неблагоприятными свойствами наиболее пригодны для выращивания  риса.

На  лугово-черноземных почвах Кубани под  культурой риса затопление фактически не изменяет природные свойства лугово-черноземных  почв, но резко уменьшает численность  почвенной фауны. Неблагоприятные  физические свойства (уплотнение) лугово-черноземных  почв благоприятны для выращивания  риса: они уменьшают расход воды и увеличивают эффективность  затопления (увеличение урожайности риса). Выращивание традиционных зерновых культур требует улучшения свойств почв.

Механическая  обработка лугово-черноземных почв в рисовых чеках в осенне-весенний период увеличивает аэрацию почвы  и поступление питательных веществ  и как следствие происходит увеличение численности почвенной фауны  и ее разнообразия.

Рисовые севообороты —  это основа получения высоких  и устойчивых урожаев риса и сопутствующих  культур, а также повышения продуктивности общественного животноводства. 
                 Под севооборотом принято понимать научно обоснованное чередование культурных сельскохозяйственных растений во времени и в пространстве, сопровождаемое соответствующей системой обработки почвы, применения удобрений и других приемов интенсификации земледелия. 
                Набор культур рисового севооборота и их соотношение должны обеспечивать неуклонное повышение плодородия почвы, очищение полей от сорной растительности, значительное снижение численности специфических вредителей и возбудителей болезней риса, сокращение производственных затрат. Агрегатный состав почвы по различным полям севооборота тоже претерпевает существенное изменение. 
                Главную роль в этом играют многолетние травы. В почве под двулетними травами значительно возрастает количество водопрочных агрегатов, в связи, с чем содержание в ней распыленных фракций заметно уменьшается. Это приводит к тому, что в слое почвы 0—10 см под двухлетними травами содержание агрегатов менее 0,25 мм, то есть пылевидных к концу вегетации многолетних трав, значительно уменьшится. Соответственно возрастет и содержание агрегатов от 5 до 1 мм, то есть более крупных (ценных) частиц.  
                 Анализ почвы показал, что произошли изменения и в более глубоких слоях пахотного горизонта. Таким образом, включение в систему рисовых полей многолетних трав обогащает почву органическим веществом и улучшает ее физическое состояние. А также создает дополнительную кормовую базу.