Плодородие почв и продуктивность агроценозов

Природа даёт земледельцу весьма разнообразные по агрономическому плодородию почвы в зависимости от типа естественной растительности. Предшествующие и очень разные пути формирования почв и их плодородия под агроценозами начинают вливаться в единое русло в связи с относительно одинаковым воздействием культурных растений на почву. Биологический круговорот веществ как важнейший фактор развития плодородия почв продолжается и при смене естественной растительности на культурную. Весьма существенным показателем биологического круговорота считается объем годичного опада, т.е. количество растительных остатков, ежегодно вовлекающееся в процессы почвообразования. Эти растительные остатки характеризуют объём энергетического биоматериала, обеспечивающего многие почвенные процессы.

В агроценозах к опаду относятся пожнивные остатки и корни сельскохозяйственных культур, причем корни растений преобладают: у пшеницы – 85%, гороха и кукурузы – 90, трав – 90-93%.

По характеру поступления и по объёму годичного опада высокопродуктивные агроценозы приближаются к биоценозам луговой степи. Кроме растительного опада, важным источником образования гумуса являются корневые выделения. Это не позволяет рассматривать агроценозы только как потребителей почвенного плодородия. Оставляя в почвах значительную массу органических веществ, культурные биоценозы участвуют и в формировании и в поддержании плодородия почв.

Замена естественных биоценозов агроценозами нарушает существовавшее равновесие между свойствами почвы и биологическими объектами. В результате образуются разной степени несоответствия почвенных свойств и культурных растений. Противоречия, связанные с неодинаковыми экологическими особенностями сельскохозяйственных растений и естественных биоценозов, возникают всегда. На первых этапах возделывания культурных растений при освоении целинных земель многие свойства почв оказываются неустойчивыми к новым условиям, не соответствующими новому набору растительных сообществ севооборота. Поэтому в почве возникают процессы, основное направление которых – привести почвенные свойства в равновесие с культурной биологической средой. Значительна здесь также роль вмешательства человека во взаимоотношение почвы и растений. Внесение удобрений, применение различных мелиоративных и агротехнических приёмов способствуют изменению почвенных свойств, приводят их в соответствие с экологией культурных растений. Такое изменение почв, их окультуривание есть особая антропогенная стадия развития почв.

При окультуривании свойства почв меняются до определённого уровня равновесия в соответствующей системе земледелия или севооборота. Разные системы земледелия и севообороты формируют разные уровни плодородия. Изменение состава культур в севообороте приводит и к изменению почвенного плодородия. Практики-земледельцы всегда констатируют разное плодородие почв в пропашных и травопольных севооборотах, под огородами, на поливных и богарных землях.

Степень смещения (изменения естественных свойств почв) при окультуривании зависит от экологического сходства или отдалённости биоценозов и агроценозов. Почвы чернозёмного типа, тёмнокаштановые, тёмно-серые лесные претерпевают меньше изменений, так как агроценозы по своему воздействию на почву приближаются к травянистой лугово-степной растительности. Наоборот, подзолы, краснозёмы, серозёмы и близкие к ним другие почвы значительно изменяются в процессе окультуривания.

Плодородие почв с культурными биоценозами развивается вместе с развитием производительных сил. Каждому уровню развития производительных сил соответствует своя продуктивность агроценозов. Обусловлено это тем, что объём биологического круговорота определяется интенсивностью сельскохозяйственного использования. Это важнейшая черта антропогенного почвообразовательного процесса.

Почва-земля является основным средством производства в сельском хозяйстве, выполняя одновременно две функции: орудия труда и предмета труда. При их помощи человек возделывает необходимые ему растения, получает разнообразную сельскохозяйственную продукцию. А поскольку почва участвует в процессе производства она сама изменяется под влиянием многосторонней деятельности человека, становится продуктом труда, результатом производственной деятельности. И вот здесь возникает проблема охраны почв: как результат труда почва не должна стать хуже, потерять своё естественное плодородие.

Существенная особенность почвы как основного средства сельскохозяйственного производства заключается в том, что почва при правильной агротехнике, применении удобрений и других приёмов не снижает, а увеличивает своё плодородие. Истощают почву не высокие урожаи, а низкая продуктивность производства и низкая производительность земли. Наши почвы нуждаются в заботливой охране. Но надо всегда помнить, что охрана почвы и её правильное рациональное использование, повышение плодородия – понятия неразрывные.

Охранять земли – значит рационально их использовать, добиваться высоких устойчивых урожаев и высокой продуктивности сенокосов и пастбищ. Этого можно достигнуть только с помощью всемерной интенсификации производства, эффективного осушения и орошения угодий, борьбы с эрозией почвы, проведения лесозащитного лесоразведения, введения научно обоснованных севооборотов, совершенствования структуры посевных площадей.

Несомненно, несмотря на однотипность воздействия агроценозов на почвы, последние не теряют черты предшествующих естественных стадий развития. Каждый почвенный тип в равновесном окультуренном состоянии будет иметь свои неповторимые черты. Судить о свойствах окончательно окультуренной почвы трудно, так как системы земледелия неравноценны по воздействию на почвы, а смена системы земледелия происходит раньше, чем почвы успеют прийти в равновесие. Почвообразовательные процессы имеют продолжительность сотни и тысячи лет. Системы воздействия человека на почву меняются значительно быстрее. Почвы, не успев вступить в равновесие, вновь обретают способность к движению, изменению.

Есть и другая сторона этого вопроса. В пределах одной системы земледелия отношение разных землепользователей к почве не одинаково. Нерадивые земледельцы наносят двойной урон благосостоянию: с одной стороны недодают продукты питания и сырье для промышленности, с другой – снижают плодородие почв, которое восстанавливается медленно, годами, десятилетиями. Пренебрежительное отношение к почве и её плодородию подрывает материальную основу повышения урожайности полей, наносит вред интересам землепользователей.

Высокая культура земледелия и интенсификация сельскохозяйственного производства способствуют охране почв, возрастанию их плодородия, улучшают химический состав и физико-химические свойства почв. При высоких урожаях объём органического вещества, оставляемого в почве, становится близким к объёму, создаваемому в естественных условиях луговыми степями, т.е. такими сообществами растений, которые формируют в природе самые плодородные почвы – чернозёмы.

Свойства высокоплодородной почвы должны соответствовать высоким урожаям. Согласно данным физиологов, при условии обеспечения растений всем необходимым по закону оптимума можно считать урожай пшеницы в 60 ц/га удовлетворительным, 80-90 ц/га – нормальным; 120 ц/га – высоким. Эти цифры вполне реальны. На Северном Кавказе уже получают урожаи зерна в ряде случаев 50-70 ц/га.

При оценке продуктивности фитоценозов и агроценозов, что, так или иначе, связывается с плодородием почвы, нельзя недооценивать атмосферно-космические факторы. Ведь подавляющая часть биомассы, бесконечное число различных органических соединений создается не за счет почвенного питания, а благодаря фотосинтезу растений, из углекислого газа воздуха и воды. Коэффициент полезного использования солнечной энергии зелеными растениями составляет 0,1-0,5%. Физиологи полагают, что степень использования солнечной радиации может быть намного увеличена. Это резерв повышения продуктивности агроценозов, условие повышения плодородия почв, расширенного его воспроизводства.