Состав почв
Почва является средой и основным условием развития растений. В почве растения укореняются и из нее черпают все необходимые для жизнедеятельности питательные вещества и воду. Под понятием почва подразумевается самый верхний слой твердой земной коры, пригодный для обработки и выращивания растений, который в свою очередь состоит из достаточно тонких увлажняемого и гумусного слоев.
Увлажняемый слой темного цвета, имеет незначительную толщину в несколько сантиметров, содержит наибольшее число почвенных организмов, в нем идет бурная биологическая деятельность.
Гумусный слой толще; если его толщина достигает 30 см, можно говорить об очень плодородной почве, в нем обитают многочисленные живые организмы, перерабатывающие растительные и органические остатки на минеральные составляющие, в результате чего они растворяются грунтовыми водами и всасываются корнями растений. Ниже располагаются минеральный слой и материнские породы.
По химическому составу минеральной компоненты почва состоит из песка и алеврита (формы кварца (кремнезёма) SiO 2 с добавками силикатов (Al 4 (SiO 4 ) 3 , Fe 4 (SiO 4 ) 3 , Fe 2 SiO 4 ) и глинистых минералов (кристаллические соединения силикатов и гидроксида алюминия)).
Единая международная классификация почв пока ещё не разработана. Почвы одного типа обычно образуют широтные зоны, вытянутые вдоль областей с одинаковым увлажнением и среднегодовой температурой. В горах чётко прослеживается высотная зональность почв.
К физическим свойствам почвы относятся: пористость ( зависит от величины и формы зерен) крупнозернистые почвы содержат мало пор, примерно до 25% на песке или гравии, а на черноземе пористость достигает 85%, на глинистой почве пористость составляет 40-45%.
Капиллярность почвы. Способность почвы поднимать влагу. Капиллярность выше у мелкозернистых почв, а , значит высота поднятия грунтовых вод, скажем, у чернозема выше, чем на песчаной почве. Поэтому строительство благоприятнее на крупнозернистых почвах, меньше сырость . ниже грунтовые воды.
Влагоемкость почвы - то есть способность почвы удерживать влагу: высокую влажность будет иметь чернозем, меньше подзолистая и еще меньше песчаная почва. Это имеет значение для создания оптимального по влажности микроклимата внутри зданий. Считается, что почвы с большой влагоемкостью являются нездоровыми.
Гигроскопичность почвы - это способность притягиваь водяные пары из воздуха. Минмальной гигроскопичностью обладают крупнозернистые почвы, свободные от загрязнений.
Почвенный воздух. Он заполняет поры меду частицами почвы, находясь в непосредственном контакте с атмосферным воздухом, отличается по составу от атмосферного. Если в атмосферном воздухе содержание кислорода достигает 21%, то в почвенном воздухе содержание кислорода занчительно меньше - 18-19%. В чистой почве содержится в основном кислорода и углекислый газ, в загрязненных почвах добавляется водород и метан. Чем больше кислорода в почвенном воздухе, тем лучше идут в почве процессы самоочищения. Например, в куче мусора, где нет доступа кислорода преобладают процессы гинения,а если отходы обезвреживются в незагрязненной почве ( то есть мало отходов, много чистой почвы) то процессы самоочищения идут до конца, заканчиваясь минерализацией и гумификацией то есть образованием гумуса.
Почвенная влага - существует в химически связанном, в жидком и газообразном состоянии. Влага почвы оказывает влияние на микроклимат и на выживание микроорганизмов в почве.
Химический состав почвы. В почве могут содержатся все химические элементы. Тело человека по качественному составу содержит те же макро и микроэлементы, что и почва, поскольку почва участвует в круговороте веществ в природе, а, значит почва влияет на состояние здоровья человека.
Почвы состоят из частиц различного размера, начиная от крупных валунов и заканчивая мелким грунтом (частицы мельче 2 мм в диаметре) и коллоидными частицами (< 1 мкм). Обычно частицы, составляющие почву, делят на глину (мельче 0,002 мм в диаметре), ил (0,002-0,02 мм), песок (0,02-2,0 мм) и гравий (больше 2 мм). Механическая структура почвы имеет очень важное значение для сельского хозяйства, определяет усилия, требуемые для обработки почвы, необходимое количество поливов и т. п. Хорошие почвы содержат примерно одинаковое количество песка и глины; они называются суглинками. Преобладание песка делает почву более рассыпчатой и лёгкой для обработки; с другой стороны, в ней хуже удерживается вода и питательные вещества. Глинистые почвы плохо дренируются, являются сырыми и клейкими, но зато содержат много питательных веществ и не выщелачиваются. Каменистость почвы (наличие крупных частиц) влияет на износ сельскохозяйственных орудий.
По степени содержания гумуса (перегноя) почвы подразделяются на бедно или незначительно гумусные (1% гумуса и меньше), умеренно гумусные ( до 2% гумуса), среднегумусные (2-3%) и, наконец, гумусные, содержащие более 3% перегноя. Благоприятными для разведения любых сельскохозяйственных культур считаются почвы, содержащие не менее 3-5% гумуса.
Чернозем - это тип почвы, встречающийся в луговой и степной зонах, характеризуется повышенным содержанием гумуса (до 15) и высоким уровнем природного плодородия. Из названия данного типа почвы следует характеристика его окраски, которой чернозем обязан гумусу.
Важной характеристикой почвы является ее способность поглощать солнечное тепло.
От этого зависит тепловой режим почвы в целом, что влияет на развитие растений, которое происходит в определенных условиях температурного режима. Изменения температурного режима почвы в сторону повышения или понижения могут отрицательно сказаться на прорастании семян и последующем развитии растений.
На способность почвы поглощать тепло влияет целый ряд факторов:
структурный состав почвы: чем больше в почве крупных частиц (песка), тем быстрее она нагревается и меньше тепла требует для достижения определенного температурного показателя;
цвет почвы: темные почвы лучше аккумулируют тепло, так как темная поверхность быстрее нагревается, весной темные почвы быстрее оттаивают;
уровень содержания влаги в почве: сухие почвы нагреваются значительно быстрее, чем влажные, степень прогревания почвы вглубь также выше;
степень насыщенности почвы гумусом и другими органическими субстанциями: гумусные почвы прогреваются лучше и быстрее за счет темного цвета, рыхлой пористой структуры, обеспечивающей теплопроводность, и оптимального содержания влаги в составе почвы.
Почва состоит из органических и минеральных веществ, воздуха и воды. Есть два общих типа почвы - минеральные и органические. Минеральные почвы формируются из расчлененных камней или осадка, полученного из камней. Органические почвы формируются из накопления материала растений, обычно во влажных условиях.
Минеральные вещества являются структурой почвы и включают половину объема минеральной почвы. Другая половина объема почвы состоит из пустот или отверстий. Эти пустоты заполняются водой, поскольку почва впитывает дождь или потоки воды, затем вода перемещается с воздухом и испаряется, или поглощается корнями растений. Объем органических веществ очень низок в почве, приблизительно 1% или меньше. Почва - это биологически активная матрица. Это - дом для корней растений, семян, бактерий, морских водорослей и микроорганизмов.
Биологически активная почва является основой для жизни растительности, которая нуждается в питательных веществах. Такая почва очищает проточные воды и важный углеродистый слой, который влияет на концентрацию атмосферного углекислого газа. Качественные характеристики и свойства земли по своей природе неоднородны, что обусловливает наличие всевозможных видов структур. Такие структуры могут переходить из одного вида в другой как постепенно, так и резкими скачками. Структура почвы зависит от многих ее параметров: от механического и химического состава почвы, от способности впитывать воду, от количества перегноя и его качества и т.д.
Рассмотрим основные виды почвы:
Зернистая почва наиболее благоприятна для роста растений. Такая почва хорошо впитывает влагу, в ней много воздуха, корни растений легко проникают внутрь. Для зернистости почвы благоприятно внесение перегноя.
Тяжелая почва имеет плотную структуру. В ней содержится глина, поэтому она плохо пропускает воздух и воду. Тяжелая почва нуждается в постоянном рыхлении, но при этом она хорошо удерживает питательные вещества.
Почва с пылевой структурой - не предназначена для роста растений, из-за ее сыпучести. На такой почве плохо удерживается растительность и вся вода вместе с питательными веществами уходит в нижние слои.
Песчаная почва состоит преимущественно из песка и содержит мало перегноя. По своим свойствам она липкая. Песчаная почва плохо удерживает влагу в верхнем слое, поэтому нуждается в частом поливе.
Супесчаная почва - больше всего подходит для сада. В ней хорошо удерживается влага и питательные вещества. Она легка в обработке.
Глинистая почва сложна в обработке. При перекопке в ней образуются большие комки. При этом она хорошо удерживает питательные вещества. Растения на глинистых почвах страдают от избытка влаги и недостатка кислорода.
Суглинистая почва достаточно зерниста и имеет определенный запас питательных веществ, которые нужно постоянно пополнять.
Для расчета количества и вида удобрений, применяемых для улучшения качества почвы, делаются пробы ее качественного состава. Такие пробы дают информацию о содержании в ней фосфорной кислоты, калия и магния, а также информацию о кислотной реакции почвы.
Все питательные элементы необходимы для полноценного развития растения. Каждый из них оказывает определенное воздействие на рост растения, играет свою роль в процессе обмена веществ. И все же самым главным остается наличие сбалансированного комплекса всех элементов, так как это обеспечивает усваивание растением всех компонентов комплекса.
Азот относится к важнейшим биогенным макроэлементам, без него растение не может существовать. Азот входит в состав белковых соединений, являющихся основой жизни, а также в состав хлорофилла, с помощью которого растения используют солнечную энергию, усваивают углекислоту и образуют углеводы, необходимые для строительства тканей растений. Наличие азота является едва ли не главным условием роста растения, образования побегов и листьев. Растения получают азот из почвы, усваивают его только в форме аммиака или азотной кислоты и очень болезненно реагируют на нехватку этого элемента. Однако среди растений есть своего рода уникальное семейство мотыльковых, представители которого обладают способностью получать чистый азот из воздуха и накапливать его в корнях благодаря деятельности особых клубеньковых бактерий. Потребность растений в азоте достаточно велика на всем протяжении вегетационного периода. Растения накапливают азотные соединения в лиственной массе. У деревьев осенью перед окончанием вегетации азот из листьев переходит в одревесневшие части растения, где сохраняется в законсервированном виде до весны. Весной с началом нового вегетационного периода он будет особенно необходим растению для развития молодых побегов, лиственной массы и цветения. Поэтому под плодовые и декоративные деревья следует вносить азотные удобрения весной как можно раньше. Но с другой стороны, удобрение деревьев азотом необходимо прекратить не позже начала августа, чтобы вызрела и окрепла древесина отросших молодых побегов и они безболезненно перенесли зимние температуры. Корнеплодные овощные культуры нуждаются в подкормке азотом исключительно в начале вегетационного периода, а большинство листовых овощей требует внесения азотных удобрений в течение всего вегетационного периода.
Фосфор также является жизненно необходимым элементом питания. Он входит в состав сложных белковых соединений, а также минеральных солей калия, кальция, магния и натрия, играет важную роль в процессе дыхания, энергетического обмена, в синтезе углеводов и накоплении их в запасающих органах растений, ускоряет ряд физиологических процессов. Фосфор является составной частью таких жизненно важных соединений, как нуклеиновая кислота, фитин, лецитин. Фосфор в растении отвечает за полноценный обмен веществ и перенос элементов по тканям растения, а также управляет жировым обменом. Основная роль фосфора состоит в стимуляции развития цветов и плодов растения, он наиболее активен в тканях плодов и семян, где имеет свойство накапливаться. Фосфор необходим растению прежде всего для закладки цветковых почек, вызревания плодов, особенно на этапе появления завязи, он сокращает вегетационный период и ускоряет созревание плодов. Основная часть фосфора в почве входит в состав нерастворимых минеральных и органических соединений. Мобилизация фосфора происходит при известковании, так как образуются фосфаты кальция, более растворимые и доступные растениям. При этом важно отметить, что два таких жизненно необходимых для растения элемента, как азот и фосфор, должны находиться в почве в сбалансированном состоянии, иначе недостаток фосфора влечет за собой активизацию азота и у растений наблюдаются признаки избытка последнего. Интенсивно вносить фосфорные удобрения следует до начала цветения и в период формирования завязей.
Калий незаменим в процессе накопления и передвижения углеводов в растении. При недостатке калия в растении накапливаются такие растворимые формы азота, как аммиачный и амидный азот. Калий способствует обращению этих форм азота в белковые вещества и нейтрализует отрицательное влияние избытка растворимых азотистых веществ на растение. Калий стимулирует рост корней и клубней, укрепляет ткани растений, регулирует водный баланс внутри тканей, что значительно повышает их устойчивость к различным неблагоприятным погодным явлениям - морозу, засухе. Особенно нуждаются в калии молодые растения, все органы которых находятся в стадии непрерывного формирования. Калий влияет на ферментные функции тканей растений, а также участвует в процессе образования крахмала, целлюлозы и протеина. Поэтому повышение содержания калия путем внесения калийных удобрений на этом этапе является залогом здоровья и крепости будущего взрослого растения. Потребление растением калия возрастает пропорционально его потребностям в азоте. Наиболее бедны доступным калием легкие почвы, так как калий и азот имеют свойство легко вымываться из почвы, а фосфор переходит в труднорастворимые формы. Такие почвы особенно нуждаются в систематическом внесении удобрений, содержащих названные элементы.
Кальций является основным элементом для образования древесной ткани растения, повышения ее устойчивости к повреждениям, стимулирует формирование и рост корневой системы, развитие разветвленной сети всасывающих побочных и волосяных корешков, сдерживает чрезмерное вытягивание стебля. Кальций в отличие от калия накапливается преимущественно в сформировавшихся старых частях и тканях растений. В процессе обмена веществ кальцию принадлежит функция экономии влаги, он участвует в построении клеточной оболочки. Кальций требуется растению на протяжении всей его жизни и имеет свойство накапливаться в тканях различных органов растений. Интересно, что косточковые плодовые культуры очень страдают от недостатка кальция еще и по той причине, что у них не может сформироваться полноценная твердая косточка, так как у обедненных кальцием растений создается слабая или вовсе не создается твердая ткань для покрова семени. В результате этого косточка внутри плода легко разламывается, что ведет к возникновению процессов гниения и снижению способности плодов к хранению. Кальций обладает способностью связывать вредные кислоты в почве и тем самым препятствовать их попаданию в ткани растения. Недостаток кальция в почве обычно восполняют ее известкованием.
Магний занимает важное место в процессе фотосинтеза. Он необходим растению для образования хлорофилла, так как занимает центральное положение в молекуле хлорофилла, является важной составляющей листовой зелени, стимулирует создание зеленой ткани растения. Магний входит в состав фитина и пектина, в процессе обмена веществ действует как катализатор. Магний способствует активности корневой системы в процессе поглощения питательных веществ, а также отвечает за цветение, способность к плодоношению и вызреванию любых видов плодов, в том числе семян. Нехватка магния зачастую становится следствием переизбытка кальция, который понижает степень усвоения растением магния. Поэтому не всегда требуется дополнительное введение магния в почву, достаточно просто уменьшить уровень содержания кальция. Если это все же необходимо, лучше вносить в почву удобрения, содержащие магний, во время известкования доломитовой мукой.
Сера является важной составной частью энзима, витамина B1, аминокислот и белка. Она также входит в состав таких вторичных растительных веществ, как горчичное масло, содержащееся в хрене, белой и черной горчице, и луковичное масло лука и чеснока. Сера относится к высокопроизводным микроэлементам, играющим в растительном обмене веществ такую же роль, как основные биогенные элементы. Сера необходима овощным культурам, особенно тем, у которых она содержится в составе плодов (лук различных видов, чеснок). Очень требователен к уровню содержания серы в почве сельдерей, она необходима ему для формирования крепких черешков и специфического вкуса и аромата зелени. Томаты также восприимчивы к недостатку серы, поэтому требуют подкормки сульфатными удобрениями.
Железо является важным компонентом при образовании хлорофилла, участвует в процессе переноса и распределения кислорода по тканям растения, а также в процессе его окисления и усвоения, поэтому недостаток железа становится причиной развития такого заболевания растений, как хлороз. Этот элемент также участвует в процессе формирования тканей растения. Недостаток железа восполняется внесением раствора железного купороса.
Медь входит в состав окислительных ферментов, являющихся катализаторами внутриклеточных окислительных процессов. Медь активизирует дыхание растений, стимулирует углеводный и белковый обмен. Под влиянием меди увеличивается содержание хлорофилла в зеленой массе растений. Благодаря регулирующей и оздоровительной функции меди в процессе ферментации замедляется процесс старения листьев, а также активизируется деятельность витаминов группы В. В целом медь обладает схожим с железом действием на растения, и даже признаки ее недостатка напоминают симптомы дефицита железа.
Бор накапливается в клетках роста и имеет важное значение в процессах образования и созревания пыльцы, опыления и оплодотворения, он также отвечает за всхожесть семян. Бор повышает сопротивляемость растений заболеваниям, влияет на тонус растения, на обеспечение всех его основных функций. Бор увеличивает содержание в растениях витаминов группы В и витамина С. Особенное значение имеет бор для картофеля и бобовых культур.
Цинк является микроэлементом, регулирующим процессы роста растений, особенно его зеленой лиственной массы, так как он влияет на образование хлорофилла. Особенно важно присутствие цинка для плодовых деревьев, поэтому для них при недостатке этого элемента практикуют внекорневые подкормки препаратами, содержащими цинк.
Кремний выступает в роли строительного материала для древесных тканей растений, крупных корней, а также оболочки семян ряда плодовых культур, в основном косточковых.
Алюминий оказывает особое влияние на окраску цветов, их качество, длительность цветения и стойкость при срезке.
Молибден играет важную роль в процессе дыхания растений.
Марганец необходим растению для процесса фотосинтеза и находится в тесной взаимосвязи с циркуляцией азота.
При недостатке или избытке различных элементов питания в растении нарушается нормальный обмен веществ, что сопровождается изменением его внешнего вида, возможными заболеваниями и даже гибелью растения. Существуют ряд признаков во внешнем облике растения, свидетельствующих о недостатке или избытке того или иного элемента. Однако зачастую отмечается недостаток не одного, а нескольких элементов, и тогда признаки их недостаточности комбинируются. Так, например, при одновременном недостатке фосфора и калия растение не проявляет характерных признаков минерального голодания, но рост его угнетен, а зачастую и полностью подавлен. При сильном дефиците этих элементов возникает фиолетовая окраска черешков листьев и нижней части побегов. При недостатке фосфора в сочетании с нехваткой азота листья становятся волокнистыми и жесткими, приобретают светло-зеленую окраску и растут под острым углом по отношению к побегу. В результате такого комплексного дефицита элементов растения часто перестают плодоносить. При недостатке сразу трех элементов азота, калия и фосфора растения развиваются слабо, их рост подавлен, они плохо плодоносят, в плодах мало семян. Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что решающее значение для полноценного развития здоровых растений имеет даже не абсолютное содержание питательных веществ в почве, а соотношение главных элементов питания.
.Эрозия почв
Термин «эрозия почв» происходит от латинского слова - разъединение, разрушение.
В зависимости от факторов, обуславливающих развитие эрозии, выделяют два типа эрозии - водную и ветровую.
Водная эрозия от стока талых и дождевых вод при определенном сочетании условий проявляется на склонах более 10 и даже при уклоне 0,3-0,50.
Степень развития водной эрозии определяется природными и антропогенными факторами. К их числу относятся климат, рельеф, растительный покров, гранулометрический состав.
Климат. Из климатических особенностей наибольшее значение для проявления эрозии имеют осадки и характер их выпадения. При выпадении одного и того же количества осадков за более короткое время эрозия возрастает.
Рельеф местности - один из важнейших факторов развития водной эрозии. От особенностей рельефа во многом зависит размер и скорость поверхностного стока и, следовательно, скорость разрушения и сноса почвы. Важнейшими характеристиками рельефа от которых зависит эрозия почвы, является крутизна, длина, форма и экспозиция склонов.
Растительный покров уменьшает или полностью предупреждает развитие эрозии. Сельскохозяйственные культуры по разному защищают почву от ливней. Наименьшую почвозащитную эффективность имеют пропашные культуры, затем идут горох, ячмень, овес. Пшеница и рожь лучше защищают почву от эрозии, чем ячмень и овес, значительно более мощным почвозащитным воздействием, чем зерновые, характеризуются посевы трав.
Гранулометрический состав почвы оказывает существенное влияние на устойчивость ее к эрозии. С увеличением размеров частиц почвы ее противоэрозионная устойчивость обычно падает. В большой степени поддаются смыву суглинистые и глинистые бесструктурные почвы. Они плохо пропускают воду, легко заплывают, образуя корку. С таких почв стекает до 70% дождевой и до 90…100% талой воды. Песчаные и супесчаные почвы, имея более высокую водопроницаемость, в меньшей степени подвержены эрозии.
Ветровая эрозия (дефляция) - выдувание почвы, снос и отложение продуктов ее разрушения. Возникновение ветровой эрозии связано с действием воздушных потоков на частицы почвы, которые приходят в движение. Она происходит в том случае, когда скорость ветра достигает значения, при котором его разрушительная сила превышает силу противодефляционной устойчивости почвы. Наиболее легко по поверхности перемещаются почвенные агрегаты размером 0,1…0,5 мм в диаметре.
Факторы ветровой эрозии - климат, рельеф местности, растительность, свойства почв.
Из климатических факторов ветровая эрозия тесно связана с количеством осадков и температурой. С ростом засушливости климата и уменьшением влажности дефляция почв возрастает.
Растительность является самым мощным фактором, противодействующим ветровой эрозии. На почвах, покрытых целинной растительностью, ветровая эрозия практически отсутствует.
Ветровой эрозии на торфяных почвах чаще всего подвергаются поля пропашных культур, в меньшей степени яровых зерновых, еще меньше озимых. Многолетние травы надежно защищают почву от ветровой эрозии.
Почва. Существенное воздействие на возникновение и развитие ветровой эрозии оказывает гранулометрический состав почвы. В естественном состоянии выдуванию подвергаются почвы, легкие по гранулометрическому составу - пески и супеси. Тяжелые почвы выдуваются только после разрыхления распашкой.
Легко поддаются выдуванию торфяные почвы. Пороговая скорость ветра сильно зависит от структуры почвы. Чем лучше почвенная структура, тем больше почва содержит зернистых и мелкокомковатых отдельностей и меньше пылеватых, тогда как в бесструктурной почве преобладают пылеватые частицы.
Вред, причиняемый эрозией. Водная эрозия наносит большой вред сельскому и в целом народному хозяйству. Вследствие смыва водой безвозвратно теряются самые плодородные слои почвы и вымываются в реки и моря огромное количество элементов питания растений. Резко ухудшаются водно-физические свойства почвы, что значительно сокращает их способность быстро поглощать и удерживать воду осадков. В связи с этим на склонах со смытыми почвами поверхностный сток бывает большим, особенно при выпадении ливней.
В нашей республики с 1 га пашни ежегодно смывается 180…200 кг гумуса, что равноценно потере 4 т органических удобрений. Если принять запасы влаги и гумуса на равнине за 100%, то на слабо смытых почвах они составляют 87 и 81 %, на среднесмытых- 80 и 61% и сильно смытых ( по гумусу) только 43 %.
Вследствие потери почвой гумуса, питательных веществ и ухудшения физических свойств, происходит снижение урожайности сельскохозяйственных культур. В большинстве случаев урожаи снижаются на слабосмытых почвах на 10…30 %, среднесмытых - на 30…50% и на сильносмытых 50…70%.
В результате эрозии происходит не только количественное снижение урожая, но и ухудшается его качество, уменьшается абсолютная масса и изменяется его биохимический состав. Наибольшее уменьшение абсолютной массы зерна наблюдается в засушливые годы, а наименьшее - во влажные.
В связи с тем, что на эродированных почвах сомкнутость культурных растений бывает уменьшена, создаются благоприятные условия для развития сорняков. На среднесмытых почвах засоренность полей в 2-4 раза больше чем на несмытых.
Огромный вред народному хозяйству наносят овраги. Они разрушают пахотные земли, пастбища, сенокосы.
Различают естественную и ускоренную (антропогенную) эрозии почв. Естественная эрозия протекает очень медленно, и в ходе ее плодородие почв не снижается. Ускоренная эрозия почв вызвана нерациональной хозяйственной деятельностью человека, в результате которой активизируются и усиливаются естественные эрозии (неправильная обработка и орошение почвы, чрезмерное внесение в нее удобрений, бесконтрольный выпас скота, вырубка лесов, осушение болот и т.п.) Существует два основных вида эрозии почв: ветровая и водная эрозии.
Ветровая эрозия (дефляция) почв - выдувание и перенос мельчайших почвенных частиц ветром. Наиболее сильные и продолжительные ветра перерастают в пыльные (черные) бури. За несколько дней они способны полностью снести верхний плодородный слой почвы мощностью до 30см. Пыльные бури загрязняют водоемы, атмосферу, негативно влияют на человеческое здоровье. Сейчас самым большим источником пыли являются высохшие земли Аральского моря.
Водная эрозия почв - разрушение и смыв почвы под действием водных потоков. Экологический ущерб от водной эрозии огромен. Вода, стекая, образует промоины и овраги, вымывает из земли органические и минеральные вещества. Это приводит к потере плодородия почвы, образованию оврагов. В оврагах невозможна никакая сельскохозяйственная деятельность. Подсчитано, что площадь оврагов на территории стран СНГ составляет 9 млн. га и продолжает увеличиваться. Поле подверженное водной эрозии теряет за год 7-13 т/га наиболее плодородной почвы.
.Биологические особенности и хозяйственное значение картофеля
почва эрозия картофель овца
Картофель происходит из Чили и прилегающей и нему части Тихоокеанского побережья, характеризующихся легкими песчаными почвами, умеренно прохладным и влажным климатом. Средняя температура самого теплого месяца в году 12-14° тепла, а самого холодного 6,6-8° ниже нуля, средний абсолютный минимум - 0,5-2,2° мороза. Годовое количество осадков доходит почти до 3000 мм. Летний день здесь значительно короче, чем в средней полосе европейской части. В таких климатических условиях на протяжении тысячелетий формировалась наследственность картофеля.
Растение картофеля в филогенезе в период клубнеобразования приспособилось к развитию в условиях пониженных температур (+13, +15°), обильного увлажнения, высокой относительной влажности воздуха более 75% и длинного дня (12-15 ч).
В онтогенезе указанные выше условия климата в наибольшей степени соответствуют и благоприятствуют требованиям картофеля к условиям его развития (свету, теплу, влаге).
Клубни картофеля начинают прорастать при температуре +4, +8°, а рост корневой системы происходит при +2, +3°. Однако оптимальной для прорастания клубней является температура +17°.
Наибольший эффект фотосинтеза наблюдается при температуре +15, +20°. Эта же температура является оптимальной и для клубнеобразования. С ее повышением фотосинтез падает, а процесс клубнеобразования замедляется. В период созревания клубней оптимальная температура +18°.
Требования картофеля к влаге весьма высокие. Особенно много влаги картофель потребляет в период интенсивного роста и развития ботвы, а также в период бутонизации и цветения, то есть в период усиленного завязывания и роста клубней. Оптимальной влажностью почвы для роста клубней является 80% ее полной полевой влагоемкости и в период их созревания - 60%. Для этого необходимо, чтобы в период клубнеобразования выпало не менее 300 мм осадков. При недостатке влаги в почве клубни прекращают дальнейший рост и «простаивают», от чего сильно снижается урожай, а при дальнейшем выпадении осадков или поливе клубни израстают, часто приобретая уродливую форму. При излишке влаги клубни также прекращают рост, задыхаются и загнивают.
Картофель - растение довольно светолюбивое. При пыльном загущении посевов или при затемнении их горными травами его растения становятся слаборазвитыми, бледно-зелеными и вытянутыми, иногда даже погибают.
Потребность картофеля в удобрениях весьма велика. В период от всходов до бутонизации, кроме фосфора и калия, требует много азота. В период массового завязывания и роста клубней потребность в фосфорно-калийном питании усиливается. Особенно отзывчив картофель на внесение в почву органоминеральных смесей.
Для выращивания картофеля пригодны все почвы, за исключением чистых песков, глин, заболоченных и сильно засоленных участков. Однако наиболее пригодными под картофель являются почвы рыхлые, богатые питательными веществами, наносные, а также супесчаные и суглинистые черноземы.
Народнохозяйственное значение картофеля характеризуется универсальностью его использования. Прежде всего, он является одним из важнейших продуктов питания. В его клубнях содержится много крахмала, ради которого, главным образом, и выращивают это растение. Кроме этого, клубни имеют белок, жир и другие вещества, необходимые для питания человека (табл. 1).
Таблица 1
Химический состав клубня картофеляВещества, содержащиеся в клубнеКоличество вещества на 100 г массы клубня, гКрахмал:в сыром клубне8-29,4в сухом клубне63,0-83,6Общее количество сахараДо 7,97Общее количество золы:в сыром клубне1,10в сухом клубне1,66-6,72Сырой протеин:в сыром клубне0,69-4,63в сухом клубне2,77-14,63Чистый белок (в % от сырого протеина)27,3-73,4Сырая клетчатка:в сыром клубне0,17-3,48в сухом клубне1,40-3,06Азот:в сыром клубне0,11-0,74в сухом клубне0,44-2,34
Наряду с указанными веществами, в клубнях картофеля обнаружены бром, йод, бор, марганец, железо, алюминий, никель, кобальт, цинк, медь, ртуть, мышьяк и радий.
Картофель является также важным витаминозным продуктом. В клубнях особенно много содержится антицинготного витамина С, а также такие витамины, как А, В1 В2, В6, Р, Д, РР, Н и К. Картофель имеет и лечебное свойство, благодаря наличию ингибина, препятствующего разрушительной силе энзимов в организме человека.
Щелочность сока клубня выгодно отличает его от других питательных веществ, имеющих кислую реакцию (хлеб, мясо).
При переработке картофеля на крахмал из промывных вод получают клеточный сок, в котором растворены ценные вещества - около 20 аминокислот, витамины группы В, микроэлементы. Клеточный сок представляет ценность для производства антибиотиков (пенициллина, стрептомицина, нистатина) и в этом случае успешно заменяет экстракт из кукурузы. Он также является питательным кормом для скота и обладает ценным свойством - излечивает некоторые желудочные заболевания.
Из всех продуктов питания ни один не имеет такого широкого и разнообразного применения в кулинарии, как картофель. Большое значение картофеля и как кормовой культуры. Являясь молокогонным кормом, он с успехом применяется при раздое коров. Особенно большое значение его при откорме свиней. В последний период откорма свиней в их рацион вводят до 70% картофеля. При правильном скармливании животным от 100 кг кафтофеля можно получить 6 кг мяса и сала. Он является ценным кормом и для птицы. В ботве его содержится большое количество питательных веществ, и она с успехом может быть использована на корм скоту как в свежем, так и в засилосованном виде. Кроме того, картофель является основным сырьем для крахмалопаточной и спиртовой промышленности.
Велика роль картофеля в севообороте как предшественника. Ввиду того, что под картофель проводят глубокую вспашку, вносят много удобрений, почву часто и глубоко рыхлят, поле из-под картофеля остается чистым от сорняков, рыхлым, что является весьма ценным для других сельскохозяйственных культур.
.Хозяйственное значение и биологические особенности кур
Сельскохозяйственная птица разводится с целью получения продуктов питания (яйцо, мясо, жир) и сырья для легкой промышленности (пух, перо и др.). Продукты птицеводства отличаются высокой питательностью и прекрасными вкусовыми качествами. Особенно большим спросом пользуются куриное яйцо и мясо бройлеров. Птица обладает высокой продуктивностью и скороспелостью. За год курица сносит 250-280 яиц и более, индейка- 100-150, утка-180, гусыня-80-100, перепелка-200-250 и цесарка- 100 яиц и более. Сформировавшееся яйцо состоит из желтка, белка, скорлупы и оболочек. На долю скорлупы в среднем приходится 11,8- 12,6%, желтка-31,9-35,5% и белка - 52,3-55,9% массы всего яйца. В табл. 2 приводится химический состав яиц сельскохозяйственной птицы, в %.
Таблица
Вид птицыСоставные части яйцаВодаПротеинЛипидыУглеводыНеорганические веществаКурыЖелток48,716,632,601,01,1Белок87,910,60,030,90,6ИндейкиЖелток48,316,333,20,91,3Белок86,311,50,031,30,7УткиЖелток44,817,735,21,11,2Белок86,811,30,081,00,8ГусиЖелток43,318,036,01,11,6Белок86,711,30,041,20,8ЦесаркиЖелток49,216,023,00,81,0Белок86,611,60,031,00,8
Яйца птиц разных видов не одинаковы по биохимическому составу. Основными соединениями яичного белка являются протеины и углеводы, а также небольшое количество липидов, жиров и золы. Белок яйца содержит антибиотическое вещество - лизоцим, который способен убивать микроорганизмы или задерживать их развитие. Наиболее сильными бактерицидными свойствами обладает лизоцим куриных яиц, что обеспечивает относительную стерильность на ранних стадиях развития эмбриона. В желтке содержится значительное количество липидов (от 23% у цесарок до 36% у гусей), за счет которых яйцо птиц имеет высокую энергетическую ценность: в 100 г яичной массы-в среднем 655 кДж энергий; энергия Юб г белка составляет 214 кДж, желтка-1600 кДж. : Особое значение имеет наличие в яйце большого количества незаменимых аминокислот в оптимальном для человека соотношении. Поэтому усвояемость яичных протеинов составляет 96- 98%. Около 40% протеина яйца приходится на долю заменимых аминокислот, что также имеет существенное значение в питании человека. Небольшое количество минеральных веществ яиц представлено, в основном, фосфором, кальцием и магнием в желтке; хлором, калием, натрием и серой - в белке. Из микроэлементов в белке большую долю составляет бор, медь, свинец, кремний, в желтке-алюминий, бром, медь, фтор, свинец, марганец, цинк и железо. Пищевые яйца богаты витаминами. Одно яйцо удовлетворяет суточную потребность человека в витамине А на 13-15%, витамине Д-на 10-40%, витамине Вз-на 8-10%, В^-на 50- 100%. Питательная ценность яиц очень изменчива. Основным фактором, определяющим качество пищевых яиц, является их свежесть. Хранение яиц при температуре 16-20 °С в течение 10 дней резко снижает их качество, они не соответствуют требованиям диетических, а на 25-й день считаются непригодными для пищи. Хранение яиц при температуре ниже 0°С отрицательно влияет на их качество. Масса яиц является одним из основных показателей продуктивных качеств сельскохозяйственной птицы. У птиц разных видов она значительно колеблется. Самые крупные яйца несут гуси (до 200 г) и индейки (90 г и более), куриные яйца могут достигать 75 г. В крупных яйцах содержится больше питательных веществ, поэтому ценность их выше, чем мелких. Наилучшими морфологическими и физиологическими признаками обладают куриные яйца весом 57 г и выше. С возрастом яйценоскость кур, уток и индеек снижается в год примерно на 10-15%. Яйценоскость гусей увеличивается до 3-4-летнего возраста. Мясная продуктивность - важнейшее хозяйственно-полезное свойство птиц. Для производства мяса используют кур специализированных мясных пород и линий, а также гусей, уток и индеек. В табл. 3 приводятся химический состав и энергетическая ценность мяса сельскохозяйственной птицы. Птичье мясо является источником полноценных белков, животного жира, минеральных веществ и витаминов. Биологическая полноценность птичьего мяса обусловлена аминокислотным составом его белков. В нем содержатся все незаменимые в питании человека аминокислоты, соотношение которых близко к оптимальной формуле биологической ценности белка.
Особенностью мяса птицы является наличие у нее мышц двух групп, различающихся по цвету и качеству. У кур, индеек и цесарок белое мясо - это, в основном, грудные мышцы, у гусей и уток в грудных мышцах имеются белые и красные волокна. В белом мясе больше полноценных протеинов и незаменимых кислот и меньше жира. Белое мясо птицы является диетическим продуктом. Живая масса взрослой птицы разных видов резко отличается. Наибольшую массу имеют индейки и гуси. Взрослые индюки' весят 16-18 кг и более, гуси-6-8 кг, утки мясных пород 3-4кг, куры - 2 кг. Для производства мяса птицы выращивают молодняк, так как его мясо значительно дешевле и отличается высокими вкусовыми качествами. Мясная продуктивность птицы определяется способностью формировать мощную мускулатуру в раннем возрасте. Наибольшей энергией роста обладают гусята, затем индюшата, утята и цыплята мясных пород и линий. Так, гусята достигают живой массы 4 кг в возрасте 70-75 дней, индюшата-4,5 кг в 120 дней, утята-2-2,5 кг в 55-60 дней, а цыплята-бройлеры- 1,7 кг в 56 дней.
ПтицаСъедобная часть,Содержание, %Энергетическая питательность, кДжводыжирабелказолыКуры5265,513,719,01,0840Индейки5160,019,119,91,01050Утки4849,937,013,00,61533Гуси5448,938,112,20,81550
К домашней птице относятся 4 основных вида: куры, утки, гуси и индейки. Существенными биологическими особенностями домашней птицы являются:
всеядность;
плодовитость;
скороспелость.
Всеядность. Домашние птицы всеядны. Их органы пищеварения приспособлены к перевариванию кормов как растительного, так и животного происхождения. От других животных домашнюю птицу отличает интенсивность и кратковременность пищеварительных процессов. Из-за небольшой длины пищеварительного тракта, который у кур, например, длиннее туловища всего в восемь раз, а у гусей - в одиннадцать раз, время нахождения в нем пищеварительных масс не превышает 2-4 часов.
Плодовитость. Плодовитость домашней птицы весьма велика. Так, от одной курицы можно получить за год более 100 цыплят. Особенностью птиц является то, что их зародыш развивается вне материнского организма. Это дает возможность, отбирая яйца на инкубацию для вывода молодняка, управлять процессом размножения. По продолжительности эмбрионального развития и готовности молодняка к самостоятельному существованию после вылупления куры, утки, гуси и индейки относятся к выводковым птицам.
Скороспелость. Скороспелость, т. е. скорость достижения возраста с которого животные начинают оправдывать затраченные на их выращивание средства, у домашних птиц по сравнению с другими видами домашних животных наивысшая. Куры и утки начинают нестись по достижении 5-6-месячного возраста, индейки - 7-8-месячного, гусыни - 8-10-месячного. Оптимальными сроками убоя молодняка птицы, откармливаемого на мясо, являются для цыплят и утят - бройлеров - 7-8 недель, индюшат тяжелых кроссов - 7 недель, индюшат легких кроссов - 10 недель, гусят - 9 недель. Такой короткий срок откорма связан с высокой интенсивностью роста молодняка домашней птицы. Живая масса цыплят с суточного до 7-8-недельного возраста увеличивается в 35 раз, утят - в 40-50 раз. Гусята увеличивают живую массу за 9 недель откорма примерно в 40 раз и достигают в среднем 4 кг. К 4-месячному возрасту живая масса индюшат увеличивается в 70 раз и более. От домашней птицы получают: яйцо, мясо, перо и пух, помет.
Яйцо птицы. В яйце птицы содержится около 35 химических элементов, в том числе все незаменимые аминокислоты. Белок яиц усваивается организмом человека на 97%. По содержанию железа и витамина D яйца превосходят коровье молоко. Ценным качеством яиц является их стерильность, что дает возможность хранить яйца в течение достаточно продолжительного времени. Пищевое значение имеют яйца кур. Питательны и вкусны также индюшиные яйца, которые, благодаря плотной прочной скорлупе, сохраняются дольше куриных. Однако индюшиные яйца, так же как утиные и гусиные, целесообразнее использовать для вывода молодняка, выращиваемого на мясо.
Мясо птицы. Мясо птицы отличается высокой питательной и биологической ценностью, диетическими и кулинарными качествами, что зависит от вида, породы, возраста, пола, условий кормления и содержания. При хорошей упитанности наиболее сочным, нежным и постным является мясо молодой птицы - бройлера. Жир мяса птицы, как и жир яиц, является высокополноценным. Гусиный жир используется в фармацевтической промышленности. Гусиная печень, полученная в результате специального откорма, считается деликатесом.
Пух и перо. Пух и перо, хотя и побочная, но весьма ценная продукция птицеводства. Их масса составляет 6-8% от живой массы птицы. Перо используют для изготовления подушек, перин, одеял, головных уборов, искусственных цветов. После специальной обработки из перьев вырабатывают также перьевую муку, которая используется в качестве белковой добавки в корм скота и птицы.
Птичий навоз. Птичий навоз состоит из птичьего помета и подстилки. Он является ценным органическим удобрением. От одной курице в течение года получают около 70 кг птичьего навоза, от гуся - свыше 200 кг. При использовании птичьего помета необходимо учитывать, что азота в нем содержится в 2-3 раза, а фосфора-в 4-5 раз больше, чем в коровьем навозе.
.Хозяйственно-биологические особенности овец
Среди сельскохозяйственных животных овцы занимают особое положение, благодаря своей разносторонней продуктивности. Они дают ценные продукты питания: мясо, жир, молоко и разнообразное сырье для легкой промышленности: шерсть, овчины, смушки.
За 4 месяца лактации овца дает до 110-140 кг молока, в котором содержание жира достигает 7-9%, белка 5-6%. Из молока овец готовят брынзу и многие высококачественные сыры.
По шерстной продуктивности с овцой не может сравниться ни одно другое сельскохозяйственное животное. От высокопродуктивной овцы шерстного и шерстно-мясного направления продуктивности получают по 8-10 кг шерсти в год (по 3,4-4,2 кг в чистом виде). Овечью шерсть используют для производства тканей, валяльно-войлочных и других изделий. Одежда и обувь из овечьей шерсти отличаются хорошими теплозащитными свойствами, гигиеничностью, хорошим внешним видом и носкостью.
Овцы лучше других животных используют корма, особенно пастбищные. Они потребляют почти все виды сорных трав, даже горькие (полынь) и пряную растительность засоленных почв.
Список использованных источников
1.Варрон М. Сельское хозяйство. -М.,-Л., Издательство Академии наук СССР, [Ленинградское отделение], 1963.
.Ващенко И.М. Биологические основы сельского хозяйства. Учебник для ВУЗов. М., 2003.
.Куры. Утки. Гуси. Индюшки. Разведение. Выращивание. - Ростов на Дону: Изд-во «Владис», 2003.
.Трейси М. Сельское хозяйство и продовольствие в экономике развитых стран. Введение в теорию практики и политики. - СПб.: Экономическая школа, 1995.