ВСТУП : Землеробство з основами грунтознавства і агрохімії : B-ko.com : Книги для студентів

ВСТУП

Ґрунтознавство — це наука про ґрунти, їх утворення, склад,властивості, закономірності поширення, формування та розви-ток головної властивості — родючості, про найраціональніше ви-користання ґрунту. Воно вивчає ґрунт як природне тіло, як засібвиробництва, предмет людської праці та її продукт.

Як основний засіб виробництва в сільському господарствіґрунт має такі важливі особливості: незамінність, обмеженість,непереміщення у просторі та родючість.

Першоджерела емпіричних знань про ґрунти сягають у дужедавні часи. Розвиток знань про ґрунти в епоху Відродження по-в'язаний з іменем Леонардо да Вінчі (Італія), Б. Паліссі (Фран-ція), Я. П. ван Гельмонта (Нідерланди), І. Р Глаубера (Німеччина)та ін. У Росії М. В. Ломоносов уперше сформулював наукове по-няття «чорнозем» та умови його утворення.

В. В. Докучаева (1846-1903) вважають засновником науки проґрунт. У докучаєвський період розвитку природничих наук ґрунтрозглядався як верхній шар гірських порід або як інертний суб-страт, що пасивно передає рослинам необхідні їм мінеральні солі.В. В. Докучаєв перший дав визначення поняття ґрунт. Ґрунтом вінназивав «денні» або поверхневі горизонти будь-яких гірськихпорід, що змінюються під сумісним впливом води, повітря тарізних живих і мертвих організмів. Він сформулював вчення проприродні фактори ґрунтоутворення, до яких відніс такі: мате-ринську, або ґрунтотворну, гірську породу, клімат, рослинність,рельєф та вік формування ґрунту.

В. В. Докучаєв висунув і розвинув ідею про закономірне про-сторове поширення окремих типів ґрунтів, що покривають по-верхню материка Євразія у вигляді широтних зон. Ним була вста-новлена вертикальна зональність гірських систем, або поясність,розподіл ґрунтів від підніжжя до вершин високих гір.

За сукупністю всіх важливих ознак і властивостей ґрунту якприродно-історичного тіла В. В. Докучаєв уперше розробив нау-ково-генетичну класифікацію ґрунтів, яка використовувалася длявирішення різних практичних завдань. Створивши основу таметоди картографування ґрунтів, він склав першу карту ґрунтівпівнічної півкулі Землі.

Великий внесок у розвиток науки про ґрунти вніс проф.П. А. Костичев (1845-1895). Свою наукову діяльність він присвя-тив дослідженню біологічних факторів ґрунтоутворення та спо-собів підвищення родючості ґрунтів. Він заклав основи агроно-мічного ґрунтознавства та землеробства.

У подальшому вчення Докучаева-Костичева про ґрунт розви-вали П. С. Коссович, К. Д. Глинка, К. К. Гедройц, Д. М. Прянишни-ков, Л. І. Прасолов, В. Р Вільямс, Б. Б. Полинов та ін. Так, К. К. Гед-ройц (1872-1932) заклав основи колоїдної хімії ґрунтів! Вінвиявив у ґрунтах ґрунтовий вбирний комплекс, основою якого ємінеральні, органічні та органо-мінеральні часточки та колоїдиґрунту. Величина ґрунтового вбирного комплексу та склад об-мінних катіонів характеризують фізичні й хімічні властивостіґрунтів, впливають на динаміку ґрунтових процесів. Значний вне-сок зробив Гедройц у вирішення питань оцінки потреби ґрунтіву поживних речовинах, їх хімічної меліорації — вапнування тагіпсування. В основу його праці «Вчення про вбирну здатністьґрунтів» було покладено дослідження ґрунтів Носівської дослід-ної станції на Чернігівщині.

Постійне вивчення еволюції ґрунтів та ґрунтового покриву вумовах інтенсивного землеробства за останні кілька десятирічдало змогу вченим розробити новий номенклатурний списокґрунтів України, дати детальну діагностику їх. Ці та інші матеріа-ли викладено в «Польовому визначнику ґрунтів» (1981), в «Атласіґрунтів Української РСР» (1979), у двотомнику «Ґрунти України іпідвищення їх родючості».

Агрономічна хімія, або агрохімія, — наука про взаємодіюрослин, ґрунту і добрив у процесі вирощування сільськогоспо-дарських культур, кругообіг речовин у землеробстві та вико-ристання добрив для підвищення урожаю, його якості і родю-чості ґрунту.

Д. М. Прянишников вважав, що завданням агрохімії е вивчен-ня кругообігу речовин у землеробстві та виявлення засобів впливуна хімічні процеси, що відбуваються в ґрунті і рослині, які можутьпідвищувати урожай або змінювати його склад. Головним засо-бом впливу на кругообіг поживних речовин є добрива.

Основним завданням агрохімії є створення регульованихумов живлення рослин і формування урожаю високої якості зарахунок освоєння процесів взаємодії добрив та ґрунту, процесівтрансформації і метаболізму поживних речовин, використаннябіологічних особливостей культури, технології її вирощування ізберігання, підвищення родючості ґрунту з урахуванням еконо-мічної та агроекологічної оцінки.

Агрономічна хімія як наука почала формуватись ще в часиДавньої Греції, Римської імперії, коли стали застосовувати зеленідобрива, попіл, вапно, гіпс, вивчати ґрунт як джерело мінераль-них елементів живлення.

У 1563 р. французький природознавець Б. Паліссі висловивприпущення, що сіль є основою життя і росту рослин. На йогодумку, гній не мав би такого значення, якби не містив солей, якізалишаються після розкладання сіна і соломи.

Німецький хімік І. Р Глаубер у 1656 р. показав, що внесення се-літри в ґрунт значно впливає на підвищення урожаю рослин. На-прикінці XVIII ст. у Західній Європі набула поширення гумусова тео-рія живлення, яку висунув у 1761 р. шведський хімік Ю. Г Валлеріус.Він вважав, що гумус є єдиним джерелом живлення рослин.А. Л. Лавуаз'є в 1775 р. писав, що рослина поглинає матеріали, якінеобхідні для її організації, з повітря, води, мінерального царства.

У 1836 р. на основі праць французького вченого Ж.-Б. Буссен-го почали вивчати кругообіг поживних речовин у землеробстві.Було встановлено накопичення азоту бобовими культурами. Замістьгумусової теорії Буссенго розвивав азотну теорію живлення.

Професор І. М. Комов (1750-1792) у книзі «О земледелии»писав про необхідність «удобрения худой земли», про значеннягною не тільки як добрива, а і як сполуки, що сприяє збережен-ню вологи в ґрунті та його структури.

У 1840 р. у книзі «Химия в приложении к земледелию и фи-зиологии» німецький учений Ю. Лібіх сформулював теорію міне-рального живлення рослин. Він пояснив причини зниження ро-дючості ґрунтів, запропонував теорію застосування добрив дляпідтримання родючості землі, яка ґрунтувалася на повному повер-ненні в ґрунт засвоєних з нього рослинами мінеральних сполук.

Починаючи з 60-70-х років XIX ст. у Росії вивченням живлен-ня рослин і застосуванням добрив займалися О. М. Енгельгардт,

Д. І. Менделєєв, П. А. Костичев, К. А. Тимірязєв та ін. О. М. Ен-гельгардт вивчав застосування фосфоритного борошна, сиде-рації, пропагував застосування вапнування і мінеральних добриву поєднанні з органічними. Д. І. Менделєєв брав участь у про-веденні перших польових дослідів по вивченню ефективностідобрив у різних районах Росії, запропонував основи Географіч-ної мережі дослідів для вивчення закономірностей дії добрив урізних ґрунтово-кліматичних зонах. У 1884 р. вийшла у світ кни-га П. А. Костичева «Учение об удобрении», в якій він критикував«теорию полного возврата» Ю. Лібіха. П. А. Костичев вважав, щородючість ґрунту залежить не тільки від кількості поживних ре-човин, а й від його структури та інших фізичних властивостей.

З ім'ям Д. М. Прянишникова (1865-1948) пов'язаний розви-ток агрохімії як науки у колишньому СРСР. Він вивчав умовиживлення рослин фосфором, застосування фосфорних та калій-них солей, роль біологічного азоту в землеробстві, виконав кла-сичні роботи з азотного обміну та живлення рослин. На основітеоретичних і експериментальних досліджень, узагальнення ре-зультатів роботи Географічної мережі дослідів з добривами об-ґрунтував необхідність створення промисловості для виробниц-тва мінеральних добрив. Д. М. Прянишников є автором першогопідручника «Агрохимия». В Україні методику польових дослідів длявивчення мінеральних добрив уперше науково обґрунтувавБ. М. Рожественський (1874-1943).

Великий внесок у розвиток агрохімії в Україні вніс О. І. Ду-шечкін (1874-1956). Внаслідок вивчення надходження поживнихречовин у цукрові буряки ним були встановлені біологічні особ-ливості їх живлення, роль мікрофлори та нітрифікації, гною і зе-леного добрива у живленні рослин, що стало основою застосу-вання системи удобрення у бурякових сівозмінах. О. І. Душечкінвивчив ефективність фосфоритів України, біологічне вбиранняфосфорної кислоти ґрунтом та рекомендував використовуватифосфорити не тільки як добриво, а і як засіб хімічної меліорації.Значну увагу приділяв він використанню фосфоритного борош-на для одноразового збагачення ґрунту фосфором на багатороків. П. А. Власюк (1905-1980) — агрохімік, фізіолог, ґрунтозна-вець, талановитий педагог. Він вивчав живлення рослин макро-та мікроелементами, розробив теорію надходження і метаболіз-му елементів живлення. Ним були розроблені агрофізіологічніоснови застосування методу мічених атомів, розпочате вивчен-ня природної радіоактивності ґрунтів України. П. А. Власюк зап-ропонував спосіб збагачення насіння рослин мікроелементами.Під його керівництвом було складено картограми вмісту мікрое-лементів (марганцю, молібдену, бору, кобальту, цинку, міді) в ґрун-тах України, розроблено технології виробництва і застосуваннясуперфосфатів, нітрофосок та інших добрив з мікроелементами.

Землеробство — це дуже стара і складна сфера людськоїдіяльності. Розвиток землеробства став значною подією в станов-ленні людської цивілізації, дав змогу людині перейти до осілогоспособу життя. Це одна з найважливіших галузей сільського гос-подарства, що об'єднує всі рослинницькі галузі, починаючи зобробітку ґрунту, — рослинництво, кормовиробництво, овочів-ництво, плодівництво, виноградарство та ін. Землеробство маєвелике народногосподарське значення, оскільки забезпечує на-селення продуктами харчування, тваринництво — кормами, пе-реробну промисловість — сировиною.

Правильне поєднання землеробства з тваринництвом знач-ною мірою визначає належний розвиток сільського господарства,їх взаємодія забезпечує постійний біологічний кругообіг у сис-темі ґрунт — рослина — ґрунт, що за певних умов сприяє збере-женню біологічної рівноваги у природі та підтриманню природ-ної родючості ґрунту.

Сучасне землеробство — це наука про раціональне викорис-тання землі, захист її від ерозії, про закономірності відтворенняродючості ґрунту для вирощування та одержання високих і ста-лих урожаїв сільськогосподарських культур.

Землеробство як складова частіша агрономічного циклу науктісно пов'язане з хімією, фізикою, фізіологією рослин метеороло-гією, мікробіологією, ґрунтознавством та агрономією. Ці взаємо-зв'язки окремих наук зумовлені тим, що землеробство як наукавивчає і розробляє методи регулювання водного, повітряного,поживного, світлового та теплового режимів для оптимізації фак-торів життя вирощуваних культур. Ці завдання здійснюють задопомогою раціонального обробітку ґрунту та впровадженнянауково обґрунтованих сівозмін, сівби та садіння культур, комп-лексу заходів по підвищенню родючості ґрунту та захисту посівіввід бур'янів, належної організації території і використання всіхсільськогосподарських угідь.

Основоположник землеробства перший агроном у РосіїА. Т. Болотов у своїй роботі «О разделении полей» вперше ввівпоняття про сівозміну.

І. М. Комов (1750-1792) написав працю «О земледелии», якаявляє собою енциклопедію землеробських знань. Будучи актив-ним прибічником плодозмінної системи землеробства, І. М. Ко-мов надавав великого значення науковому розвитку землероб-ства. Пропагандистом нових наукових поглядів у землеробствібув професор Московського університету М. Г. Павлов (І793-1840), що написав «Курс сельского хозяйства». Він зробив вис-новок, що заходи щодо підвищення родючості ґрунту в різнихумовах повинні бути не однаковими. Він застережував, що ро-дючість ґрунту — природна основа всього сільськогосподарсь-кого виробництва і її зниження е загрозою підриву всього сільсь-кого господарства.

У XIX ст. в галузі агрономії працювали О. В. Совєтов, І. О. Сте-бут, В. В. Докучаєв, П. О. Костичев, К. А. Тімірязєв та інші.

В. Совєтов (1826-1901) вважав антинауковим введенняєдиної системи землеробства в усіх ґрунтово-кліматичних зонахі надавав великого значення польовому травосіянню.

О. Стебут (1833-1923) вперше поставив питання про підбіркультур і сортів для різних кліматичних умов, його капітальнапраця «Основи полевой культури и мери к ее улучшению в Рос-сии» не втратила своєї актуальності й нині. За ініціативою І. О. Сте-бута та при безпосередній його участі в 1904 р. були організованівищі жіночі сільськогосподарські курси.

Великий внесок у розвиток агрономічної науки внеслиД. М. Прянишников, М. І. Вавилов, М. М. Тулайлов, В. Р Вільямс,Б. М. Рождественський, О. О. Ізмаїльський, В. Г. Ротмістров,О. Г. Дояренко, С. С. Рубін, М. М. Годлін, А. Г. Михайловський,Ф. А. Попов, В. М. Ремесло, О. М. Соколовський, О. Ф. Глянцев,П. П. Лук'яненко та інші.

У нашій країні налагоджена і плідно працює широка мережанаукових закладів. На основі наукових висновків і досягнень ви-робництва розробляються енергозберігаючі технології вирощу-вання сільськогосподарських культур, раціональні ґрунтозахиснісистеми землеробства, спрямовані на оптимізацію умов життярослин та розширеного відтворення родючості ґрунту. Сільсько-господарське виробництво має ряд особливостей, які необхідновраховувати при плануванні та організації робіт.

У сільському господарстві країни помітно виявлена сезонністьвиробництва, яка зумовлена нерівномірністю надходження соняч-ної енергії по періодах року, біологією вирощуваних культур інеобхідністю дотримання агротехнічних строків сільськогоспо-дарських робіт залежно від місцевих природних умов.

В умовах інтенсивного ведення землеробства помітно поси-люються процеси мінералізації органічної речовини ґрунту, щопризводить до зниження в ньому загальних запасів гумусу. Внас-лідок цього погіршуються властивості ґрунту, знижується йогородючість. Збереження і підвищення вмісту гумусу в ґрунті в су-часному землеробстві є важливішим завданням сільськогоспо-дарського виробництва.

У землеробстві основним засобом виробництва є земля —поверхневий шар земної кори, придатний для вирощування рос-лин, Земля — невідтворений засіб виробництва, одночасно ви-ступає в якості об'єкта вкладу і акумуляції людської праці. Як ос-новний засіб виробництва він характеризується важливимиособливостями: незамінністю, непереміщеністю і родючістю.

Родючість ґрунту — це здатність забезпечувати рослини по-живними елементами, водою, повітрям. Природна родючість —результат розвитку природного ґрунтотворного процесу; штучна —виникає під час окультурення ґрунтів. Ґрунт, що знаходиться вземлеробському використанні, характеризується економічною,або ефективною родючістю. Показником ефективної родючостіє рівень урожайності сільськогосподарських культур.

Родючість будь-якого ґрунту може характеризуватися потен-ційними запасами елементів живлення кількістю їх у водороз-чинній формі, товщиною гумусового шару, гранулометричнимскладом ґрунту, його структурністю, інтенсивністю мікробіоло-гічних процесів, особливостями водно-повітряного, теплового ісвітлового режимів, реакцією ґрунтового розчину.

У природних умовах родючість ґрунту створюється дуже по-вільно, і лише при умові раціонального господарювання люди-ни з використанням досягнень науково-технічного прогресувідкриваються більш широкі можливості помітного прискорен-ня цього процесу.

Важливим етапом у подальшому вдосконаленні землеробстває обґрунтування і розробка моделей родючості різних типів ґрунтіві їх використання в конкретних умовах господарських підрозділів.

Модель родючості — це експериментально встановлене по-єднання найважливіших властивостей ґрунту, що знаходиться втісному зв'язку з величиною врожаю при інших рівних умовахйого одержання.

Основними факторами родючості ґрунту є вміст гумусу, фіто-санітарний стан (наявність бур'янів, шкідників та збудників хво-роб сільськогосподарських рослин), глибина орного шару, гра-нулометричний склад, структура, вміст рухомих форм елементівживлення, реакція ґрунтового розчину. На основі моделі родю-чості можна робити програмування врожаїв сільськогосподарсь-ких культур для конкретних умов кожного поля сівозміни.

Інтенсивне ведення землеробства потребує застосуваннявеликої кількості добрив, засобів захисту рослин, раціональногообробітку ґрунту, проведення меліоративних заходів, вдоскона-лення технологій та техніки.

В основу сучасного землеробства покладено нормативно-технологічний принцип виробництва сільськогосподарської про-дукції. З врахуванням природних і економічних умов кожногогосподарства передбачається раціональне використання всіхресурсів виробництва — ґрунту, добрив, машин, робочої сили.Особливе місце відводиться заходам, спрямованим на охоронунавколишнього середовища, захист ґрунтів від водної та вітро-вої ерозії, підвищення ефективності меліоративних земель, удос-коналення методів управління продуктивністю рослин тощо.

Контрольні запитання

Основні завдання агрохімічної служби.

Які основні роботи виконують проектно-розвідувальні станціїхімізації, пункти хімізації господарств та районні об'єднання «Родючість»?

Економічна оцінка роботи агрохімічної служби.

Землеробство, як наука та галузь виробництва.

1. ПОХОДЖЕННЯ, СКЛАД І ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТІВ