Защита почв от эрозии и дефляции, воспроизводство их плодородия

Москва

ИНФРА-М

20ЗАЩИТА ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ 

И ДЕФЛЯЦИИ,

ВОСПРОИЗВОДСТВО 

ИХ ПЛОДОРОДИЯ

А.И. БЕЛЕНКОВ, Ю.Н. ПЛЕСКАЧЕВ, 

В.А. НИКОЛАЕВ, И.В. КРИВЦОВ

УЧЕБНИК

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Серия основана в 2001 году

Рекомендовано в качестве учебника для учебных заведений,

реализующих программу среднего профессионального образования

по специальности 35.02.05 «Агрономия»

УДК 631.459(075.32)
ББК 40.64я723
 
Б43

Беленков А.И.

Защита почв от эрозии и дефляции, воспроизводство их плодородия : 

учебник / А.И. Беленков, Ю.Н. Плескачев, В.А. Николаев, И.В. Кривцов. — М. : ИНФРА-М, 2020. — 252 с. + Доп. материалы [Электронный 
ресурс; URL: http://www.znanium.com]. — (Среднее профессиональное 
образование). — www.dx.doi.org/10.12737/18048.

ISBN 978-5-16-011188-9 (print)
ISBN 978-5-16-106354-5 (online)
Учебник содержит теоретические и практические основы дисциплины. В нем 

представлены описание и характеристика научных основ почвоведения, земледелия и агрохимии, системы севооборотов, обработки почвы, защиты почв от водной эрозии и дефляции, воспроизводства их плодородия, современных систем 
земледелия. Раскрывается сущность, механизм функционирования агрономической дисциплины и отрасли современного сельскохозяйственного производства.

Учебник соответствует требованиям Федерального государственного обра
зовательного стандарта среднего профессионального образования последнего 
поколения.

Предназначен для cреднего профессионального образования по специаль
ности 35.02.05 «Агрономия». 

УДК 631.459(075.32)
ББК 40.64я723

Б43

ISBN 978-5-16-011188-9 (print)
ISBN 978-5-16-106354-5 (online)

Материалы, отмеченные знаком 
, доступны 

в электронно-библиотечной системе Znanium.com

© Беленков А.И., Плескачев Ю.Н., 

Николаев В.А., Кривцов И.В., 2016

А в т о р ы:
А.И. Беленков, д-р с.-х. наук, проф. кафедры земледелия и МОД Российского 
государственного аграрного университета — МСХА им. К.А. Тимирязева (введение, разд. 1–6, вопросы и задания, глоссарий);
Ю.Н. Плескачев, д-р с.-х. наук, проф., зав. кафедрой земледелия и агрохимии 
Волгоградского государственного аграрного университета (введение, разд. 1, 3, 4);
В.А. Николаев, канд. с.-х. наук, доц. кафедры земледелия и МОД Российского 
государственного аграрного университета — МСХА им. К.А. Тимирязева 
(разд. 2, 3, 5);
И.В. Кривцов, канд. с.-х. наук, доц. кафедры земледелия и агрохимии Волгоградского государственного аграрного университета (введение, разд. 1, 2, 4, 6, 
вопросы и задания, глоссарий)

Введение

Защита почв от эрозии и дефляции, воспроизводство их плодородия — важнейшая специальная агрономическая дисциплина, дающая будущим специалистам сельскохозяйственного производства 
знания, умения и навыки по сохранению, восстановлению и повышению плодородия почвы, общим вопросам возделывания сельскохозяйственных культур. По своему содержанию — это комплексная 
учебная дисциплина, непосредственно опирающаяся на такие общепрофессиональные агрономические дисциплины, как ботаника, 
физиология растений, почвоведение, сельскохозяйственная микробиология, сельскохозяйственные машины, земледелие, агрохимия 
и защита растений.
Сама дисциплина «Защита почв от эрозии и дефляции, воспроизводство их плодородия» служит теоретической и практической 
основой для растениеводства, кормопроизводства, плодоводства, 
овощеводства и других профилирующих агрономических дисциплин.
В результате изучения этой дисциплины выпускник должен 
знать основные свойства почвы и их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур; законы научного земледелия, факторы 
жизни растений и методы их регулирования; методы рационального использования почв и воспроизводства их плодородия; научные основы севооборотов, принципы их построения, введения 
и освоения; способы осуществления основных технологических приемов обработки почвы; основные виды эрозии почв и меры защиты 
от нее; основы применения удобрений и мелиорантов, их влияние 
на урожайность культур и плодородие почвы; научные основы современных систем земледелия и методы их проектирования. Он должен 
владеть принципами природоохранной организации территории, 
методами оценки качества проводимых полевых работ; составлять 
схемы севооборотов; составлять и осуществлять на практике систему агротехнических мероприятий по повышению плодородия почв 
и защите их от водной эрозии и дефляции; знать виды удобрений 
(мелиорантов) и принципы их использования; проектировать технологические звенья систем земледелия.
При изучении дисциплины «Защита почв от эрозии и дефляции, 
воспроизводство их плодородия» выделяется шесть дидактических 
единиц:
 
• научные основы дисциплины (основные понятия и определения, 
факторы жизни растений и законы земледелия, воспроизводство 
плодородия почвы, его виды и показатели), включая агрономические свойства и режимы почвы (агрофизические, агрохими

ческие и биологические свойства, водно-воздушный, тепловой 
и питательный режимы почвы и их регулирование);
 
• севообороты (агропроизводственное значение, основные понятия 
и определения, классификация, научные принципы построения, 
типы, виды и районирование по природным зонам, предшественники сельскохозяйственных культур, структура посевных площадей, наиболее характерные звенья и схемы севооборотов и порядок их проектирования и освоения);
 
• обработка почвы (значение, основные понятия и определения, 
технологические операции, приемы, орудия и системы обработки 
почвы, традиционные и минимализированные технологии обработки почвы);
 
• защита почвы от эрозии и дефляции (понятие об эрозии, ее виды, 
агротехнические меры борьбы с водной эрозией и дефляцией 
почвы);
 
• система удобрения и мелиорации почв (основы химического 
состава и питания растений, виды и характеристика удобрений: органических и минеральных, применение химических мелиорантов и их производных, системы удобрений под культуры 
и в севооборотах);
 
• системы земледелия (понятия и определения, история развития, 
особенности современных систем земледелия по зонам страны).

Раздел I 
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ДИСЦИПЛИНЫ

Глава 1 
ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ  
И ЕГО ВОСПРОИЗВОДСТВО

1.1. ПОНяТИЕ О ПЛОДОРОДИИ ПОЧВЫ,  
ЕГО ВОСПРОИЗВОДСТВЕ

Одна из важнейших задач земледелия — разработка и проведение 
агротехнических мероприятий по сохранению и повышению почвенного плодородия с помощью физических и биологических методов.
Плодородие почвы — совокупность свойств почвы, обеспечивающих необходимые условия для жизни растений, т.е. элементами 
питания, водой, теплом, воздухом, благоприятной физико-химической и экологической средой. Выделяют различные виды почвенного 
плодородия (рис. 1.1).
Природное (естественное) плодородие создается в результате природных процессов почвообразования и зависит от гранулометрического и химического составов почвы, зональных климатических 
условий, характера растительности, рельефа местности и других естественных условий.

Рис. 1.1. Виды плодородия почвы

Искусственное плодородие возникает под влиянием земледельческого использования почвы человеком, т.е. окультуривания. В сумме 
природное и искусственное плодородие на пахотных землях создает эффективное (экономическое) плодородие. Оно наблюдается 
у почв, находящихся в земледельческом использовании, и измеряется урожаем: существующее — фактически получаемым, потенциальное — возможно наивысшим или климатически обеспеченным 
действительно возможным урожаем (ДВУ). Задача — приблизить 
существующее почвенное плодородие к потенциальному, т.е. сблизить фактическую и возможную урожайность, полностью реализовав 
ресурсный природный потенциал данной территории.
Различают элементы и условия почвенного плодородия 
(по В.Р. Вильямсу). Элементы — земные факторы жизни, которые 
растения получают из почвы (вода и питательные вещества). Условия 
плодородия — это свойства почвы, от которых зависит снабжение 
растений элементами почвенного плодородия, т.е. ее физические, 
химические и биологические свойства (плотность, структура, гранулометрический состав, рН, фитосанитарное состояние).
При сельскохозяйственном использовании почвы ее плодородие 
постепенно снижается, поскольку для производства растениеводческой продукции расходуются органические вещества и элементы 
минерального питания, ухудшаются условия водно-воздушного 
режима, фитосанитарное состояние, микробиологическая деятельность и т.д. Поэтому возникает вопрос управления плодородием 
почвы. Это означает определение оптимальных параметров показателей плодородия почвы в конкретных условиях производства 
и воспроизводство оптимального уровня плодородия. Воспроизводство плодородия почвы бывает простое и расширенное. Возвращение 
почвенного плодородия к исходному первоначальному состоянию 
означает простое воспроизводство. Создание почвенного плодородия 
выше исходного уровня — это расширенное воспроизводство. Простое 
воспроизводство применимо к почвам с оптимальным уровнем плодородия (черноземы), расширенное реализуется для почв с низким 
естественным уровнем плодородия (дерново-подзолистые, серые 
лесные, каштановые), но способным обеспечить достаточную эффективность факторов интенсификации земледелия.
Задача земледелия как отрасли — регулировать в благоприятном направлении условия почвенного плодородия, так как они зависят не только от природных свойств почвы, но и ее использования, 
т.е. окультуривания. Окультуривание почвы — повышение плодородия 
почвы физическими, химическими и биологическими методами воздействия на нее.
Выделяют три метода окультуривания почвы. Биологический метод заключается в использовании биологических факторов: регули

ровании баланса органического вещества в почве, ее фитосанитарного состояния, деятельности почвенных микроорганизмов, подборе 
оптимальных для местных условий культур, сортов и гибридов, правильном чередовании их в севообороте. Химический метод — воздействие на почву путем внесения удобрений и мелиорантов. Физический 
метод — это прежде всего механическая обработка почвы, орошение 
и осушение, регулирование величины окислительно-восстановительного потенциала и др.
Уровень плодородия почвы, т.е. степень ее окультуренности, 
определяется по трем группам показателей, соответствующих методам ее окультуривания и характеризующих почву как среду для 
жизни растений.
1. Агрофизические (гранулометрический состав, сложение и строение, структура, мощность пахотного слоя, плотность, порозность, 
влагоемкость и др.).
2. Биологические (содержание органического вещества — гумуса; 
фитосанитарная обстановка — наличие в почве семян и органов вегетативного размножения сорняков, вредителей и возбудителей болезней, токсических веществ; почвенная биота — численность, видовой 
состав и активность почвенных микроорганизмов).
3. Агрохимические (содержание питательных веществ, реакция 
почвенного раствора (рН), емкость поглощения и состав поглощенных катионов, величина окислительно-восстановительного потенциала и др.).

1.2. АГРОфИЗИЧЕСкИЕ ПОкАЗАТЕЛИ ПОЧВЕННОГО 
ПЛОДОРОДИя И Их ВОСПРОИЗВОДСТВО

Гранулометрический состав почвы определяется содержанием 
в ней частиц различного размера (глины и песка) и оказывает большое влияние на ее качество и сельскохозяйственное использование 
(табл. 1.1).
От гранулометрического состава зависят водно-физические, физико-механические, воздушные, тепловые и агрохимические свойства почв, условия их механической обработки, сроки и качество полевых работ, устойчивость к эрозии и т.д. Он практически не поддается регулированию земледельческими средствами, и его необходимо 
просто учитывать при оценке и практическом использовании почвы.
На менее плодородных легких почвах целесообразно высевать 
озимую рожь, бахчевые, эспарцет песчаный, люцерну или оставлять их под естественной растительностью во избежание дефляции. 
На более плодородных тяжелых почвах целесообразно высевать 
более требовательные культуры. Но наилучшими свойствами для 
большинства сельскохозяйственных культур в увлажненных районах 

Таблица 1.1
Влияние гранулометрического состава на свойства почвы

Почвы
Положительные 
свойства
Отрицательные 
свойства

Легкого гранулометрического состава (песчаные, супесчаные)

Незначительные связность и удельное сопротивление, хорошая 
водопроницаемость, 
благоприятный воздушный режим, легко 
обрабатываются, 
быстро прогреваются 

Низкая влагоемкость 
и поглотительная способность, плохая оструктуренность, подверженность дефляции, 
бедны гумусом и питательными веществами

Среднего гранулометрического состава 
(легко- и среднесуглинистые)

Оптимальное сочетание агрофизических 
свойств и показателей почвенного плодородия, 
обеспечивающее благоприятные агрохимические и биологические параметры

Тяжелого гранулометрического состава 
(тяжелосуглинистые 
и глинистые)

Высокая влагоемкость 
и поглотительная  
способность, более 
высокая оструктуренность, высокое содержание гумуса и питательных веществ, 
устойчивость к дефляции

Повышенная связность и удельное 
сопротивление, липкость и пластичность, 
низкая водопроницаемость, тяжело обрабатываются, склонны 
к уплотнению, образованию корки, заплыванию и образованию 
трещин

обладают легкосуглинистые, в засушливых степных — среднесуглинистые почвы.
Сложение и строение. Одними из главных агрономических показателей почвы являются сложение (плотность) и строение (порозность). Плотность — масса единицы объема абсолютно сухой почвы 
в естественном состоянии. Выражается в г/см3. Плотность зависит 
от взаимного расположения частиц и агрегатов почвы, т.е. ее сложения. Чем теснее, ближе друг к другу расположены частицы, тем выше 
плотность почвы. Сложение почвы очень динамично и может изменяться между двумя крайними позициями: максимально рыхлым 
и максимально плотным. Минимальная плотность имеет место при 
кубическом сложении, которое имеет свежевзрыхленная почва, максимальная — при ромбоэдрическом, которое имеет слежавшаяся 
почва. Оптимальная для большинства сельскохозяйственных культур плотность находится между ними и составляет 1,0–1,3 г/см3 

(рис. 1.2). Плотность необрабатываемой почвы называется равновесной и зависит от типа и состояния почвы.

Рис. 1.2. Изменение плотности (сложения) тяжелосуглинистой почвы 
в слое 0–30 см, г/см3

Изменение плотности почвы происходит под влиянием естественных (нерегулируемых) и антропогенных (регулируемых) факторов (табл. 1.2).

Таблица 1.2
факторы уплотнения и разуплотнения почвы

Факторы уплотнения
Факторы разуплотнения

Естественные (нерегулируемые):
• сила тяжести, давление верхних 
слоев почвы на нижние;
• осадки.
Антропогенные (регулируемые):
• давление колес, гусениц и рабочих органов сельскохозяйственной техники;
• разрушение структуры;
• механическая обработка почвы 
(уплотнение)

Естественные (нерегулируемые):
• набухание почвы при увлажнении;
• промерзание влажной почвы;
• роющие почвообитающие животные.
Антропогенные (регулируемые):
• механическая обработка почвы 
(рыхление);
• корни растений

Для растений неблагоприятна как излишне уплотненная, так 
и слишком рыхлая почва. Излишне рыхлая почва сильнее иссушается из-за испарения парообразной влаги, при посеве снижается 
полевая всхожесть из-за плохого контакта семян с почвой, происходит обнажение узла кущения и разрыв корневой системы при 
ее оседании. Сильно уплотненная почва имеет плохую водопроницаемость и аэрацию, медленно прогревается весной, препятствует 
развитию корневой системы растений и оказывает повышенное 
удельное сопротивление при обработке, ее влагоотдача уменьшается 
из-за увеличения доли непродуктивной влаги в общих влагозапасах, 
ухудшается питательный режим. Для оценки степени уплотнения 
почвы в стране используются классификации Н.А. Качинского [22] 
и С.И. Долгова [14] (табл. 1.3), при этом вторая больше подходит 
для агрономической оценки пахотных почв.

Таблица 1.3
Оценка плотности (сложения) почвы (слой 0–30 см) [14; 22]

По Н.А. Качинскому 
(В естественном состоянии)
По С.И. Долгову  
(Пашня)

Плотность, г/см3
Оценка
Плотность, г/см3
Оценка

< 1,15
рыхлая
0,90–0,95
рыхлая

1,15–1,35
плотная
0,95–1,15
нормальная

> 1,35
очень плотная
1,15–1,25
уплотненная

> 1,25
сильно уплотненная

От скорости оседания и естественной равновесной плотности 
почвы зависят периодичность и глубина обработки почвы, т.е. ее интенсивность. Чем быстрее уплотняется почва после рыхления, чем 
выше ее равновесная плотность, тем чаще и глубже ее надо обрабатывать, чтобы удержать в пределах оптимальной для растений плотности, и наоборот, если равновесная плотность находится в пределах 
оптимальной, можно применять менее частую и глубокую обработку.
От сложения (плотности) почвы зависит ее строение (порозность). Строение почвы — соотношение объемов, занятых твердой 
фазой и различными видами пор, т.е. промежутков между частицами почвы, в которых находятся вода и воздух. Объем всех пор, 
выраженный в процентах ко всему объему почвы, называется общей 
пористостью (порозностью). Она должна быть такой, чтобы в почве 
помещалось достаточное количество воды и воздуха. При этом, как 
и плотность почвы, слишком низкая и слишком высокая порозность 
неблагоприятны для растений (табл. 1.4).
Таблица 1.4
Шкала оценки общей порозности почвы (по Н.А. качинскому, 1975) [22]

Общая порозность, %
Оценка

> 70
избыточная

70–65
повышенная

65–55
отличная

55–50
удовлетворительная

< 50
неудовлетворительная

Оба показателя связаны друг с другом обратной функциональной 
зависимостью, т.е. чем выше плотность, тем ниже пористость, и наоборот.
Общая порозность подразделяется на капиллярную и некапиллярную и равна их сумме. Капиллярная состоит из узких пор диаметром 
менее 1 мм, некапиллярная — из более широких. При оптимальном