Замещение грунтов. Замена слабого грунта
Перед началом возведения фундамента дома в обязательном порядке должна быть проведена такая операция, как проверка несущей способности грунта. Исследования проводятся в специальной лаборатории. В том случае, если выявлено существование риска обрушения здания при его строительстве на данном конкретном месте, могут быть выполнены мероприятия, направленные на усиление или замещение грунтов.
Классификация
Все грунты подразделяются на несколько основных типов:
- Скальные. Представляют собой цельный скальный массив. Не впитывают влагу, не проседают и считаются непучинистыми. Фундамент на таких основаниях практически не заглубляется. К скалистым относят также крупнообломочные грунты, состоящие из больших обломков горных пород. В том случае, если камни смешаны с глинистой почвой, грунт считается слабопучинистым, если с песчаной – непучинистым.
- Насыпные. Грунты с нарушенной естественной структурой наслоений. Проще говоря, насыпанные искусственно. Здания на подобном основании строить можно, но предварительно следует выполнить такую процедуру, как уплотнение грунта.
- Глинистые. Состоят из очень мелких частиц (не более 0.01 мм), очень хорошо впитывают воду и считаются пучинистыми. Проседают дома на таких грунтах гораздо сильнее, чем на скалистых и песчаных. Все глинистые грунты классифицируются на суглинки, супеси и глины. К ним относятся в том числе и лессы.
- Песчаные. Состоят из крупных частиц песка (до 5 мм). Сжимаются такие грунты очень слабо, но быстро. Поэтому дома, построенные на них, осаживаются на небольшую глубину. Классифицируются песчаные грунты по размеру частиц. Лучшими основаниями считаются гравелистые пески (частицы от 0.25 до 5 мм).
- Плывуны. Пылеватые грунты, насыщенные водой. Чаще всего встречаются в заболоченных местностях. Для строительства зданий считаются непригодными.
Такая классификация по видам выполняется согласно ГОСТ. Грунты исследуют в лабораторных условиях с определением физических и механических характеристик. Данные изыскания являются основой при расчете мощности фундаментов под здания. Согласно ГОСТ 25100-95, все грунты делятся на скальные и нескальные, просадочные и непросадочные, засоленные и незасоленные.
Основные физические характеристики
При проведении лабораторных исследований определяются такие параметры грунтов:
- Влажность.
- Пористость.
- Пластичность.
- Плотность.
- Плотность частиц.
- Модуль деформации.
- Сопротивление сдвигу.
- Угол трения частиц.
Зная плотность частиц, можно определить и такой показатель, как удельный вес грунта. Вычисляется он, прежде всего, для определения минералогического состава земли. Дело в том, что чем больше органических частиц в грунте, тем ниже его несущая способность.
Какие грунты могут быть отнесены к слабым
Порядок проведения лабораторных испытаний также определяется ГОСТ. Грунты исследуются с использованием специального оборудования. Работу при этом проводят только обученные специалисты.
Если в результате испытаний выявлено, что механические и физические характеристики грунта не позволяют строить на нем сооружения и здания без риска их обрушения или нарушения целостности конструкции, грунт признается слабым. К таковым по большей части относят плывуны и насыпной грунт. Слабыми чаще всего также признаются рыхлые песчаные, торфянистые и глинистые с большим процентом содержания органических остатков грунты.
Если грунт на участке слабый, строительство обычно переносят на другое место с более удачным основанием. Но иногда сделать это не представляется возможным. К примеру, на небольшом частном участке. В этом случае может быть принято решение о возведении свайного фундамента с глубиной заложения до плотных слоев. Но иногда более целесообразной представляется процедура замены или укрепления грунта. Обе эти операции достаточно накладны в плане как финансовых, так и временных затрат.
Замещение грунтов: принцип
Процесс может быть произведен двумя способами. Выбор метода зависит от глубины залегания плотных слоев. Если она невелика, слабый грунт с недостаточной несущей способностью просто удаляется. Далее на плотное основание нижележащего слоя насыпается плохо сжимаемая подушка из смеси песка, щебня, гравия и других подобных материалов. Данный способ может быть использован только в том случае, если толщина слоя слабого грунта на участке не превышает двух метров.
Иногда случается так, что плотный грунт расположен очень глубоко. В этом случае подушка может быть уложена и на слабый. Однако при этом следует выполнить точные расчеты ее размеров в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Чем она шире, тем меньшей из-за распределения давления будет нагрузка на слабый грунт. Применяться такие подушки могут при устройстве фундаментов всех типов.
При использовании такого искусственного основания возникает риск раздавливания подушки весом здания. В этом случае она просто начнет выпирать в толщу слабого грунта со всех сторон. Сам же дом просядет, причем неравномерно, что может привести к разрушению его конструктивных элементов. Для того чтобы этого избежать, по периметру подушки устанавливаются шпунтовые ограждения. Помимо всего прочего, они предотвращают переувлажнение песчано-гравийной смеси.
Можно ли менять грунт на участке самостоятельно
Замещение грунтов под фундамент должно выполняться только с предварительным проведением соответствующих исследований и расчетов. Сделать подобную работу самостоятельно, конечно, не получится. Поэтому, скорее всего, придется приглашать специалистов. Однако при возведении не слишком дорогих построек, к примеру, хозяйственных, данную операцию можно произвести и «на глазок». Хотя рисковать мы все же не советовали бы, но для общего развития давайте разберемся в указанной процедуре поподробнее. Итак, этапы проведения работ в этом случае таковы:
- Производится выемка грунта до плотного основания.
- В траншею до уровня подошвы будущего фундамента засыпается песок средней крупности. Засыпка производится слоями небольшой толщины с трамбовкой каждого. Перед уплотнением песок должен быть смочен водой. Трамбовку нужно проводить как можно тщательнее. В самом песке не должно быть никаких включений, в особенности крупных. Иногда вместо него используются грунтобетонные смеси и шлаки.
В том случае, если под фундамент использовано искусственное основание, стоит также устроить вокруг дома дренажную систему. Это позволит немного повысить плотность окружающего подушку грунта и предотвратить ее выдавливание в стороны.
Работы по созданию дренажной системы
Далее рассмотрим, как можно устроить дренажную систему на участке. Стенки фундамента для надежности лучше всего гидроизолировать. Итак, особенности процесса:
- В метре от здания выкапывают ров. Выемка грунта при этом выполняется ниже глубины заложения фундамента. Ширина – не меньше 30 см. Уклон дна траншеи должен составлять не менее 1 см на 1 м длины.
- Дно траншеи утрамбовывают и засыпают пятисантиметровым слоем песка.
- На песке расстилают геотекстиль с закреплением краев на стеках рва.
- Насыпают десятисантиметровый слой гравия.
- Укладывают перфорированную дренажную трубу.
- Засыпают ее гравием слоем в 10 см.
- Накрывают «пирог» концами геотекстиля и сшивают их.
- Засыпают все грунтом, оставив по углам здания смотровые колодцы.
- На конце трубы устраивают колодец-приемник. Отвести слив нужно хотя бы на пять метров от стены здания.
- На дно колодца насыпают гравий и устанавливают туда пластиковую емкость с просверленными в дне отверстиями.
- Выводят трубу в емкость.
- Сверху колодец накрывают досками и присыпают землей.
Разумеется, на само здание следует смонтировать водосточную систему.
Как производится усиление грунта
Поскольку замещение грунтов – операция довольно трудоемкая и затратная, часто она заменяется процедурой усиления основания под фундамент. При этом может быть применено несколько разных способов. Одним из самых распространенных является трамбовка грунта, которая может быть поверхностной или глубинной. В первом случае используется трамбовка в виде конуса. Ее поднимают над землей и сбрасывают вниз с определенной высоты. Этот способ используется обычно для подготовки под строительство насыпных грунтов.
Глубинное уплотнение грунта выполняется с помощью специальных свай. Их забивают в землю и вытаскивают. Получившиеся же ямы засыпают сухим песком или заливают грунтобетоном.
Термический способ
Выбор варианта усиления грунта зависит, прежде всего, от его состава, порядок определения которого регулируется ГОСТ. Грунты, классификация которых была представлена выше, обычно требуют усиления только в том случае, если относятся к нескальной группе.
Одним из самых распространенных методов усиления является термический. Используется он для лессовых грунтов и позволяет выполнить укрепление на глубину примерно в 15 м. В этом случае в землю через трубы нагнетается очень горячий воздух (600-800 градусов по Цельсию). Иногда термическая обработка грунта производится и по-другому. В землю вкапываются скважины. Затем в них под давлением сжигаются горючие продукты. Предварительно скважины герметично закрываются. После такой обработки обожженный грунт приобретает свойства керамического тела и теряет способность набирать воду и разбухать.
Цементация
Песчаный грунт (фото этой разновидности представлено ниже) укрепляется несколько другим способом – цементацией. В этом случае в него забиваются трубы, через которые накачиваются цементно-глиняные растворы или цементные суспензии. Иногда этот способ применяется для заделки трещин и полостей в скальных грунтах.
Силикатизация грунтов
На плывунах, пылеватых песчаных и макропористых грунтах чаще используется способ силикатизации. Для усиления при этом в трубы нагнетается раствор жидкого стекла и хлористого калия. Инъекцию можно делать на глубину более 20 м. Радиус распространения жидкого стекла зачастую достигает одного квадратного метра. Это наиболее эффективный, но и самый дорогой способ усиления. Небольшой удельный вес грунта, как уже упоминалось, говорит о содержании в нем органических частиц. Такой состав в отдельных случаях также может быть усилен силикатизацией.
Сравнение стоимости замены и усиления грунта
Разумеется, операция усиления обойдется дешевле полного замещения грунта. Для сравнения давайте сначала подсчитаем, сколько будет стоить создание искусственного гравиевого грунта на 1 м3. Выбрать землю с одного кубического метра площади обойдется примерно в 7 у.е. Стоимость щебня составляет 10 у.е. за 1 м3. Таким образом, замена слабого грунта обойдется в 7 у.е. за выемку плюс 7 у.е. за перемещение гравия, плюс 10 у.е. за сам гравий. Итого 24 у.е. Усиление грунта обходится в 10-12 у.е., что в два раза дешевле.
Из всего этого можно сделать простой вывод. В том случае, если грунт на участке слабый, следует выбрать для строительства дома другое место. При отсутствии такой возможности нужно рассмотреть вариант возведения здания на сваях. Усиление и замена грунта выполняются только в крайнем случае. При определении необходимости проведения подобной процедуры следует руководствоваться СНиП и ГОСТ. Грунты, классификация которых также определена нормативами, усиливаются подходящими к их конкретному составу методами.
Силикатизация грунтов — ПроектДон
Силикатизация грунтов — один из самых распространенных в настоящее время химических методов закрепления слабых и просадочных оснований в строительстве. В зависимости от конкретных условий площадки используются различные способы силикатизации грунтов: одно- и двухрастворные, газовые, электросиликатизация и некоторые другие.
К наиболее простым и востребованным технологиям относятся:
- однорастворная силикатизация;
- газовая силикатизация.
Однорастворная силикатизация грунтов
Автором метода однорастворной силикатизации является доктор технических наук Аскалонов В. В., впервые применивший его в 1946 году для стабилизации структурно-неустойчивых грунтов. Эффект закрепления наступает в результате химической реакции, протекающей между частицами слабого грунта и раствором силиката натрия, нагнетаемого в грунт под давлением.
В результате реакции образуется аморфное вещество, гидрат окиси кальция, обладающее значительной удельной площадью поверхности и способное к адсорбции различных элементов. При этом силикат натрия вступает во взаимодействие с карбонатом кальция и рядом других солей, содержащихся в грунте. Итогом этих реакций является образование гелиевой пленки кремниевой кислоты на агрегатах грунта.
Как происходит закрепление грунтов силикатизацией
В процессе нагнетания, водный раствор силиката натрия, имеющий небольшие показатели вязкости и плотность порядка 1,13-1,3 г/см3, проникает между частицами слабого лессового грунта. Стабилизация последнего достигается за счет связывающей гелиевой пленки кремниевой кислоты, которая образуется в результате реакции между солями грунта и силикатом натрия.
Химический метод позволяет устранить просадочные свойства грунта, повысить его несущую способность, прочностные характеристики и водонепроницаемость. Вследствие того, что емкость катионного обмена лессов увеличивается в щелочной среде, закрепление грунтов, в первую очередь, происходит посредством реакции катионов кальция из частиц грунта с натрием из нагнетаемого раствора.
Максимальное значение предела прочности грунта в закрепленном состоянии зависит от его физико-механических свойств, активности, ряда других характеристик, и может достигать 2,5 МПа.
ПроектДон — это компания, выполняющая укрепление грунтов силикатизацией и имеющая значительный опыт работы в южных регионах России со сложными инженерно-геологическими условиями. Узнать стоимость работ и получить исчерпывающие консультации можно по телефону 8(961) 295 28 55.
Упрочнение слабых грунтов силикатизацией.
Стр 1 из 4Следующая ⇒
Подготовка строительной площадки под строительство на вечномерзлых грунтах.
При освоении площадок с вечномерзлыми грунтами в первую очередь нужно организовать наблюдение за температурным режимом грунта и принять меры к сохранению его в мерзлом состоянии. Для этого устраивают температурные скважины, пробуренные на глубину не менее 5 м и защищенные в зоне сезонного оттаивания обсадной трубой.
В условиях тундры работы по устройству водоотводных канав необходимо выполнять в летний период. В этом случае дно и откосы канав необходимо укреплять, а уклоны принимать не более 0,004. Для укрепления дна и откосов втрамбовывают в грунт слой песчано-гравийной смеси толщиной до 15 см или выкладывают два слоя дерна с дополнительным каменным укреплением поверх дерна. На участках с погребенным льдом или с грунтом, который при оттаивании приобретает текучую консистенцию, вместо водоотводных канав устраивают водоотводные валики, отсыпаемые из глинистых грунтов, вдоль которых вода течет по поверхности тундры в направлении естественного уклона.
Для устройства грунтовых реперов в районах сезонного промерзания и на вечномерзлых грунтах пробуривают скважины диаметром большим диаметра закладываемой трубы. Опустив в скважину трубу, затрубное пространство заполняют песком или местным грунтом, который затем уплотняют. Внутреннюю полость трубы, которая в нижней части имеет отверстие диаметром 2… 3 мм, заполняют увлажненным песком или местным грунтом с послойным трамбованием. Над репером устраивают термоизолирующую отсыпку или колпак.
Упрочнение слабых грунтов силикатизацией.
Известны два способа силикатизации грунтов—двухрастворный и однорастворный.
Сущность двухрастворной силикатизации заключается в образовании связывающего частицы грунта вещества—геля кремниевой кислоты—в результате реакции между растворами силиката натрия (жидкого стекла) и хлористого кальция. Эта реакция подобна процессу образования песчаников в природных условиях, но происходит значительно быстрее. Наиболее интенсивно реакция протекает в течение первых двух часов нагнетания раствора в грунт, а затем замедляется. Через 10 сут прочность закрепленного грунта достигает 70—80% той, которая бывает после завершения процесса—примерно через 90 сут. Двухрастворную силикатизацию применяют для укрепления крупных и средней крупности песков с коэффициентом фильтрации от 2 до 80 м/сут. Радиус закрепления таких песков в зависимости от значения коэффициента фильтрации изменяется от 0,3 до 1 м, а предел прочности закрепленных грунтов на сжатие через 28 сут составляет 1,5—5 МПа.
Улучшение строительных свойств засоленных грунтов.
Засоленность грунтов (состав и количество содержащихся в них растворимых солей) зависит от генетич. типа грунта, условий его залегания и характера современных геохимич. процессов. Засоленными могут быть грунты различного возраста, залегающие на глубине и на поверхности земли, в т. ч. почвы.
Состав и количество солей в грунтах опр
Универсальное уравнение потерь почвы (USLE)
Универсальное уравнение потерь почвы (USLE)
Содержание
- Фон
- Универсальное уравнение потерь почвы (USLE)
- Процедура использования USLE
- Нормы допустимой потери почвы
- Стратегии управления по снижению потерь почвы
- Уравнение для расчета LS (если не используется таблица 3А)
- Пример: расчет эрозии почвы с использованием USLE
Фон
Универсальное уравнение потерь почвы (USLE) предсказывает долгосрочное среднегодовая скорость эрозии на склоне поля в зависимости от количества осадков структура, тип почвы, топография, система посевов и методы управления. USLE только прогнозирует потери почвы в результате или ручейная эрозия на одном склоне и не учитывает дополнительных потери почвы, которые могут возникнуть в результате овражной, ветровой или почвенной эрозии. Эта модель эрозии была создана для использования в отдельных посевах и системы управления, но также применимо к несельскохозяйственным условия, такие как строительные площадки.USLE можно использовать для сравнить потери почвы с определенного поля с определенной культурой и система управления для «допустимой потери почвы». Альтернатива системы управления и растениеводства также могут быть оценены для определения адекватность природоохранных мер при планировании хозяйств.
Пять основных факторов используются для расчета потерь почвы на данный сайт. Каждый фактор — это числовая оценка определенного состояние, которое влияет на степень эрозии почвы на конкретном расположение. Значения эрозии, отраженные этими факторами, могут варьироваться. значительно из-за меняющихся погодных условий. Следовательно значения, полученные из USLE, более точно представляют долгосрочные средние.
Расчет потерь почвы с помощью USLE также может быть выполнен в программном обеспечении для управления питательными веществами OMAFRA NMAN, SOF001. Почва величина убытка, полученная из уравнения USLE, используется для определения «значение рейтинга эрозии почвы» при расчете фосфора Индекс.См. Информационный бюллетень OMAFRA . Индекс фосфора для поля, Заказ № 05-067.
Универсальное уравнение потерь почвы (USLE)
A = R x K x LS x C x P
A представляет потенциальную долгосрочную среднегодовую потерю почвы. в тоннах на гектар (тонны на акр) в год. Это сумма, что сравнивается с пределами «допустимой потери почвы».
К — коэффициент размываемости почвы (табл. 2). Это средняя потеря почвы в тоннах на гектар (тонны на акр) для конкретная почва в обрабатываемом, непрерывном пара с произвольно Выбрана длина откоса 22.13 м (72,6 фута) и крутизна склона 9%. K — мера восприимчивости частиц почвы к отсоединению и транспортировке дождями и стоками. Текстура главный фактор, влияющий на K, но структура, органическое вещество и проницаемость также вносят свой вклад.
LS — коэффициент уклона по длине. Коэффициент LS представляет отношение потерь почвы в данных условиях к потерям на участке при «стандартной» крутизне откоса 9% и длине откоса 22.13 м (72,6 футов). Чем круче и длиннее спуск, тем выше риск эрозии. Используйте либо Таблицу 3A, либо «Уравнение для расчета LS», включенное в этот информационный бюллетень, чтобы получить LS.
C — фактор урожая / растительности и управления. Он используется для определить относительную эффективность управления почвой и урожаем системы с точки зрения предотвращения потери почвы. Фактор C — это отношение сравнение потерь почвы с земли под конкретную культуру и управление системы к соответствующему ущербу от непрерывного пара и пашня. Коэффициент C можно определить, выбрав культуру. тип и способ обработки почвы (Таблица 4А и Таблица 4Б соответственно), что соответствует полю, а затем умножая эти факторы вместе.
Коэффициент C, полученный в результате этого расчета, является обобщенным Значение C-фактора для конкретной культуры, не учитывающее урожай севообороты или климат и годовое распределение осадков для разные аграрные районы страны.Это обобщенное Фактор C, однако, дает относительные числа для различных системы возделывания и обработки почвы, помогая вам взвесить достоинства каждой системы.
P — фактор практики поддержки. Он отражает эффекты методы, которые уменьшат количество и скорость стока воды и таким образом уменьшить количество эрозии. Фактор P представляет отношение потерь почвы на опоре к прямолинейной сельское хозяйство вверх и вниз по склону. Наиболее часто используемые опоры пахотные земли — поперечная обработка откосов, контурное земледелие и полосовая обрезка (Таблица 5).
Процедура использования USLE
- На основании текстуры почвы определите значение K (Таблица 2). Если на поле более одного типа почвы и текстуры почвы не сильно отличаются, используйте тот тип почвы, который представляет большую часть поля.Повторите для другой почвы типы по мере необходимости.
- Разделите поле на участки с равномерным уклоном и длина. Присвойте значение LS каждому разделу (Таблица 3А).
Выберите коэффициент типа культуры и коэффициент метода обработки почвы для урожай, который нужно выращивать. Умножьте эти два фактора вместе, чтобы получить фактор C.
- Выберите P-фактор в зависимости от используемой практики поддержки (Таблица 5).
Умножьте 5 коэффициентов, чтобы получить потерю почвы на гектар (акр).
Метеостанция | Обозначение муниципалитета верхнего уровня | Коэффициент R |
---|---|---|
Брантфорд | Графство Брант | 90 |
Дели | 100 | |
Эссекс | Графство Эссекс | 110 |
Фергус | Графства Дафферин и Веллингтон | 120 |
Глен Аллен | 130 | |
Гвельф | 100 | |
Гамильтон | Город Гамильтон; Региональный муниципалитет Халтон | 100 |
Кингстон | Город графства Принц Эдуард; Графства Фронтенак и Леннокс и Аддингтон | 90 |
Китченер | Региональный муниципалитет Ватерлоо | 110 |
Лондон | Графства Лэмбтон, Мидлсекс и Оксфорд | 100 |
Маунт-Форест | графства Брюс, Грей, Халибертон и Симко; Район Мускока | 90 |
Ниагара | Региональный муниципалитет Ниагары | 90 |
Северный Онтарио | Районы Алгома, Кокран, Кенора, Остров Манитулин, Пэрри-Саунд, Рейни-Ривер, Садбери, Тандер-Бей и Тимискаминг | 90 |
Оттава | Город Оттава; Графства Ланарк и Ренфрю; Соединенные Графства Лидс и Гренвилл, Прескотт и Рассел и Стормонт, Дандас и Гленгарри; Район Ниписсинг | 90 |
Проспект Хилл | Графства Гурон и Перт | 120 |
Ridgetown | Муниципалитет Чатем-Кент | 110 |
Simcoe | Графства Халдиманд и Норфолк | 120 |
ул. Екатерины | 100 | |
Сент-Томас | Графство Элгин | 90 |
Торонто | Город Торонто, региональные муниципалитеты Пил и Йорк | 90 |
Твид | Город озер Каварта; Графства Гастингс, Нортумберленд, и Питерборо; Региональный муниципалитет Дарема | 90 |
Виндзор | 110 |
Текстурный класс | Коэффициент К тонн / га (тонн / акр) | ||
---|---|---|---|
Среднее значение OMC * | менее 2% OMC | Более 2% OMC | |
Глина | 0,49 (0,22) | 0. 54 (0,24) | 0,47 (0,21) |
Суглинок | 0,67 (0,30) | 0,74 (0,33) | 0,63 (0,28) |
Суглинок крупный | 0,16 (0,07) | – | 0,16 (0,07) |
Мелкий песок | 0.18 (0,08) | 0,20 (0,09) | 0,13 (0,06) |
Суглинок мелкий | 0,40 (0,18) | 0,49 (0,22) | 0,38 (0,17) |
Глина тяжелая | 0,38 (0,17) | 0,43 (0,19) | 0. 34 (0,15) |
Суглинок | 0,67 (0,30) | 0,76 (0,34) | 0,58 (0,26) |
Песок мелкий суглинистый | 0,25 (0,11) | 0,34 (0,15) | 0,20 (0,09) |
Суглинистый песок | 0.09 (0,04) | 0,11 (0,05) | 0,09 (0,04) |
Песок мелкозернистый супесчаный | 0,87 (0,39) | 0,99 (0,44) | 0,56 (0,25) |
Песок | 0,04 (0,02) | 0,07 (0,03) | 0. 02 (0,01) |
Суглинок супесчаный | 0,45 (0,20) | – | 0,45 (0,20) |
Суглинок | 0,29 (0,13) | 0,31 (0,14) | 0,27 (0,12) |
Илистый суглинок | 0.85 (0,38) | 0,92 (0,41) | 0,83 (0,37) |
Глина илистая | 0,58 (0,26) | 0,61 (0,27) | 0,58 (0,26) |
Суглинок илистый | 0,72 (0,32) | 0,79 (0,35) | 0. 67 (0,30) |
Очень мелкий песок | 0,96 (0,43) | 1,03 (0,46) | 0,83 (0,37) |
Супеси очень мелкие | 0,79 (0,35) | 0,92 (0,41) | 0,74 (0,33) |
* Содержание органических веществ
Нормы допустимой потери почвы
Допустимая потеря почвы — это максимальное годовое количество почвы, которое может быть удален до долгосрочной естественной продуктивности почвы отрицательно влияет.
Воздействие эрозии на данный тип почвы и, следовательно, допуск уровень варьируется в зависимости от типа и глубины почвы. В общем-то, почвы с глубоким однородным верхним слоем почвы без камней и / или Предполагается, что ранее не подвергшиеся эрозии имеют более высокую толерантность предел, чем почвы, которые являются мелкими или ранее эродированными.
Нормы допустимых потерь в почве приведены в таблице. 6.
Рекомендуемый уровень допуска для большинства почв Онтарио — 6,7 тонн / га / год (3 тонны / акр / год) или меньше.
Стратегии управления по снижению потерь почвы
Получив оценку потенциальной годовой потери почвы для поля, вы можете рассмотреть способы уменьшить эту потерю до приемлемого уровня. Таблица 7 описывает управление стратегии, которые помогут вам уменьшить эрозию почвы.
Длина откоса: м (фут) | Наклон (%) | Коэффициент LS |
---|---|---|
30,5 (100) | 10 | 1,38 |
8 | 1,00 | |
6 | 0. 67 | |
5 | 0,54 | |
4 | 0,40 | |
3 | 0,30 | |
2 | 0,20 | |
1 | 0,13 | |
0 | 0.07 | |
61 (200) | 10 | 1,95 |
8 | 1,41 | |
6 | 0,95 | |
5 | 0,76 | |
4 | 0. 53 | |
3 | 0,39 | |
2 | 0,25 | |
1 | 0,16 | |
0 | 0,08 | |
122 (400) | 10 | 2.76 |
8 | 1,99 | |
6 | 1,35 | |
5 | 1,07 | |
4 | 0,70 | |
3 | 0,52 | |
2 | 0. 30 | |
1 | 0,20 | |
0 | 0,09 | |
244 (800) | 10 | 3,90 |
8 | 2,82 | |
6 | 1.91 | |
5 | 1,52 | |
4 | 0,92 | |
3 | 0,68 | |
2 | 0,37 | |
1 | 0,24 | |
0 | 0. 11 | |
488 (1,600) | 10 | 5,52 |
8 | 3,99 | |
6 | 2,70 | |
5 | 2,15 | |
4 | 1.21 | |
3 | 0,90 | |
2 | 0,46 | |
1 | 0,30 | |
0 | 0,12 | |
975 (3 200) | 10 | 7. 81 |
8 | 5,64 | |
6 | 3,81 | |
5 | 3,03 | |
4 | 1,60 | |
3 | 1,19 | |
2 | 0.57 | |
1 | 0,36 | |
0 | 0,14 |
Уравнение для расчета LS (если не используется Таблица 3A)
LS = [0,065 + 0,0456 (наклон) + 0,006541 (наклон) 2 ] (наклон длина ÷ постоянная) NN
Где:
slope = крутизна склона в%
длина откоса = длина откоса в м (футах)
константа = 22. 1 метрическая система (72,5 дюйма)
NN = см. Таблицу 3B ниже
S | <1 | 1 ≤ Наклон <3 | 3 ≤ Наклон <5 | ≥ 5 |
---|---|---|---|---|
NN | 0.2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
Тип культуры | Фактор |
---|---|
Зерно кукурузы | 0.40 |
Силос кукуруза, фасоль и рапс | 0,50 |
Зерновые (яровые и зимние) | 0,35 |
Сезонные садовые культуры | 0,50 |
Фруктовые деревья | 0,10 |
Сено и пастбище | 0.02 |
Способ обработки почвы | Фактор |
---|---|
Осенний плуг | 1,0 |
Плуг пружинный | 0,90 |
Мульчирующая обработка | 0. 60 |
Конечная обработка почвы | 0,35 |
Зона обработки почвы | 0,25 |
Нет до | 0,25 |
Служба поддержки | Коэффициент P |
---|---|
Подъем и спуск | 1.0 |
Поперечный уклон | 0,75 |
Контурное земледелие | 0,50 |
Обрезка полосы, поперечный уклон | 0,37 |
Обрезка полосы, контур | 0,25 |
Класс эрозии почвы | Потенциальный почвенный лосстон / га / год (тонн / акр / год) |
---|---|
Очень низкое (терпимое) | <6,7 (3) |
Низкий | 6,7 (3) –11,2 (5) |
Умеренный | 11.2 (5) –22,4 (10) |
Высокая | 22,4 (10) –33,6 (15) |
Тяжелая | > 33,6 (15) |
Фактор | Стратегии управления | Пример |
---|---|---|
R | Коэффициент R для поля не может быть изменен. | – |
К | Коэффициент К для поля не может быть изменен. | – |
LS | Возможно строительство террас для уменьшения длины откоса. что приводит к снижению потерь почвы. | Террасирование требует дополнительных инвестиций и приведет к некоторые неудобства в хозяйстве.Изучите другие способы защиты почвы сначала практики. |
С | Выбор видов культур и методов обработки почвы минимально возможное значение C-фактора приведет к меньшей эрозии почвы. | Рассмотрите системы земледелия, которые обеспечат максимальную защиту для почвы. По возможности используйте минимальные системы обработки почвы. |
п. | Выбор практики поддержки с наименьшим возможный фактор, связанный с этим, приведет к снижению уровня почвы убытки. | Используйте вспомогательные методы, такие как сельское хозяйство на перекрестках вызовет отложение осадка вблизи источника. |
Пример: расчет эрозии почвы с использованием USLE
A = R x K x LS x C x P
Коэффициент осадков и стока (R)
Поле выборки находится в округе Мидлсекс.Следовательно, R-фактор получено в таблице 1 из лондонской погоды станция.
Коэффициент R = 100
Фактор эродируемости почвы (K)
Пробное поле состоит из мелкосуглинистой почвы со средним содержание органических веществ. Коэффициент K получается из таблицы 2.
Коэффициент К = 0,40
Коэффициент градиента длины уклона (LS)
Длина пробного поля 244 м (800 футов) с уклоном 6%.В Коэффициент LS можно получить непосредственно из Таблицы 3A. или может быть рассчитано с помощью уравнения на стр. 4. Значение NN из таблицы 3B, которая будет использоваться в уравнении, является 0,5.
Коэффициент LS = 1,91
Фактор урожая / растительности и управления (C)
Пробное поле было вспахано весной и зерновая кукуруза была посадили. Фактор C получается из фактора типа культуры (Таблица 4A) и коэффициент метода обработки почвы (Таблица 4B).
Коэффициент типа культуры для кукурузы на зерно = 0,4
Коэффициент метода обработки почвы для рессорного плуга = 0,9
Коэффициент C = 0,4 x 0,9 = 0,36
Практический фактор поддержки (P)
На этом пробном поле используется поперечное земледелие. Фактор P было получено из Таблицы 5.
Коэффициент P = 0,75
Следовательно,
A = R x K x LS x C x P
= 100 х 0.40 х 1,91 х 0,36 х 0,75
= 20,63 т / га / год (9,28 т / акр / год)
Ссылаясь на Таблицу 6 настоящего Информационного бюллетеня, вы увидим, что этот коэффициент потери почвы 20,63 тонны / га / год (9,28 т / акр / год) находится в умеренном диапазоне и значительно выше «допустимого уровня потерь» 6,7 т / га / год (3 тонны / акр / год). Для уменьшения потерь почвы для этого образца поле ниже 6.7 тонн / га / год (3 тонны / акр / год) мы будем внесите следующие изменения в приведенный выше пример.
Изменить способ обработки почвы с «пружинный плуг (0,9)» на «нулевую обработку почвы (0,25)»
Следовательно, коэффициент C (пересмотренный) = 0,4 x 0,25 = 0,10
Скорректированное значение годовой потери почвы составляет
A = R x K x LS x C x P
= 100 х 0,40 х 1,91 х 0,10 х 0,75
= 5. 73 тонны / га / год (2,58 тонны / акр / год)
Таким образом, изменив практику обработки почвы, среднегодовая прогнозируемая потеря почвы для этого поля ниже «допустимой потери почвы» 6,7 т / га / год (3 т / акр / год).
Дополнительные исследования, эксперименты и данные привели к разработке пересмотренного Универсального уравнения потерь почвы (RUSLE), которое компьютеризированная версия USLE.RUSLE имеет ту же формулу, что и USLE, с улучшением многих факторных оценок. РУСЛЕ может обрабатывать более сложные комбинации методов обработки почвы и возделывания культур и большее разнообразие форм откосов. Дальнейшая улучшенная версия программного обеспечения, известного как RUSLE2, может делать прогноз эрозии на основе событий. РУСЛЕ2 требует исчерпывающий набор входной информации, которая может не быть доступным во всех юрисдикциях.
Классификация почв по размеру частиц и содержанию влаги
Перейти к основному содержаниюДополнительное меню
- О нас
- Контактная информация
- Главная
О гражданском строительстве
- Главная
- Гражданские ноты
Банкноты
- Строительные материалы
- Строительство зданий
- Механика грунта
- Геодезия и выравнивание
- Ирригационная техника
- Инженерия окружающей среды
- Дорожное строительство
- Инфраструктура
- Строительная инженерия
Лабораторные заметки
- Инженерная механика
- Механика жидкости
- Почвенные лабораторные эксперименты
- Экологические эксперименты
- Материалы Испытания
- Гидравлические эксперименты
- Дорожные / шоссе тесты
- Стальные испытания
- Практика геодезии
- Загрузки
- Исследование
- Учебники
Учебные пособия
- Primavera P3
- Primavera P6
- SAP2000
- AutoCAD
- VICO Constructor
- MS Project
- Разное
- Q / Ответы
- Главная
- Гражданские ноты
2 Возможности улучшения качества почвы и воды | Качество почвы и воды: повестка дня для сельского хозяйства
качество. Они предположили, что качество почвы оказывает важное влияние на питательную ценность продуктов питания, производимых на этих почвах, но отметили, что эти связи недостаточно изучены и что необходимы исследования для выяснения взаимосвязи между качеством почвы и питательными качествами пищевых продуктов.
Растущее признание важности функций почв в окружающей среде требует, чтобы ученые, политики и производители приняли более широкое определение качества почвы. Качество почвы лучше всего определить как способность почвы стимулировать рост растений, защищать водосборные бассейны путем регулирования инфильтрации и распределения осадков и предотвращать загрязнение воды и воздуха путем буферизации потенциальных загрязнителей, таких как сельскохозяйственные химикаты, органические отходы и промышленные химикаты .Качество почвы определяется сочетанием физических, химических и биологических свойств, таких как текстура, водоудерживающая способность, пористость, содержание органических веществ и глубина. Поскольку эти атрибуты различаются между почвами, почвы различаются по своему качеству. Некоторые почвы, например, из-за своей текстуры или глубины, по своей природе более продуктивны, потому что они могут накапливать и обеспечивать растениям большее количество воды и питательных веществ. Точно так же некоторые почвы из-за содержания в них органических веществ способны иммобилизовать или разлагать большие количества потенциальных загрязнителей.
Качество почвы может быть улучшено или ухудшено менеджментом. Эрозия, уплотнение, засоление, содификация, подкисление и загрязнение токсичными химическими веществами могут ухудшать и действительно ухудшают качество почвы. Повышенную защиту почвы обеспечивают пожнивные остатки и растения; внесение органических веществ в почву посредством севооборотов, удобрений или пожнивных остатков; а тщательное использование удобрений, пестицидов, почвообрабатывающего оборудования и других элементов сельскохозяйственной системы может улучшить качество почвы.
Управление почвенными ресурсами должно основываться на более широкой концепции фундаментальных ролей, которые почвы играют в природных и агроэкосистемах.Значение этой более широкой концепции почвы для разработки политики станет более ясным, если более подробно изучить способы, которыми почвы влияют на продуктивность сельского хозяйства, качество воды и глобальный климат.
Важность качества почвы
Изменения продуктивности сельского хозяйства, качества воды и глобального климата связаны с качеством почвы через химические, физические и биологические процессы, происходящие в почвах.
Производительность сельского хозяйства
Ущерб продуктивности сельского хозяйства в результате деградации почвы исторически был главной проблемой для почвенных ресурсов.Агротехника
силикатизация — определение английского языка, грамматика, произношение, синонимы и примеры
Некоторые арениты содержат различное количество карбонатных компонентов и, таким образом, относятся к категории карбонатных песчаников или силикатных известняков . WikiMatrix WikiMatrix
Винклер 1967 устанавливает диапазон температур 200 ‡ –300 ‡ C как предел между диагенезом и метаморфозом в силикатных породах , и этот предел следует использовать также для эвапоритовых отложений для стандартизации; я.е. все способы изменения минерального состава или структуры эвапоритов ниже ок. спрингер спрингер
Существует общая дифференциация залежей от сульфидных — силикатных осадков около точек разгрузки и образования лимонита и манганита вне рассолов. спрингер спрингер
Показано, что разбавление порошка может быть применено для многоэлементного анализа любого типа силикатных и не силикатных минералов и руд.спрингер спрингер
Средним процессом образования этих вод, вероятно, является растворение силикатных минералов, в особенности. Полевые шпаты. спрингер спрингер
Винклер 1967 устанавливает диапазон температур 200 ‡ –300 ‡ C как предел между диагенезом и метаморфозом в силикатных породах , и этот предел следует использовать также для эвапоритовых отложений для стандартизации; я. е. все способы изменения минерального состава или структуры эвапоритов ниже ок.200 ‡ C — диагенетические. спрингер спрингер
Силикатный гидрохимический тип подземных вод. ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2
Настоящее изобретение относится к многоступенчатому способу нанесения свариваемого покрытия, препятствующего образованию накипи, на сталь, при котором сначала на металлической поверхности стали создается тонкий слой силикатной кислоты , не содержащий металлических пигментов, а затем влажная пленка наносится и отверждается отверждаемая краска, содержащая пигмент, при этом отверждаемая краска, содержащая пигмент, содержит в растворе в жидкой фазе связующее, которое включает гидролизаты и / или конденсаты по меньшей мере одного силана / силоксана и / или по меньшей мере одна силиконовая смола, а также содержит по меньшей мере один металлический пигмент алюминия и по меньшей мере один металлический пигмент висмута, в каждом случае в форме частиц.патенты-wipo патенты-wipo
Плавающий реактивный материал, включающий плавающий твердый материал-носитель в виде основной части из пеностекла, покрыт силикатным покрытием , содержащим вещества, которые выделяют водород и / или вещества, которые способствуют восстановлению сульфата, и по меньшей мере один адъювант. патенты-wipo патенты-wipo
Химическое название Calcium aluminium silicat еврлекс еврлекс
СИЛИКАТИЧЕСКАЯ МАССА ПОВЫШЕННОЙ СТАБИЛЬНОСТИ Польские Патенты Польские Патенты
Под воздействием различных растворов КОН и NaOH растворялись силикатных веществ , и сначала образовался кристобалит, а только потом кварц.спрингер спрингер
силикатный ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2
Превращение некоторых природных силикатов и силикатных пород в анальцит было экспериментально исследовано в диапазоне температур от 100 ° C до 180 ° C. спрингер спрингер
SiO2-минералы образовались из силикатных компонентов горных пород (трахиандезита и серпентина), как показали эксперименты с калиевым полевым шпатом, олигоклазом, авгитом и биотитом.спрингер спрингер
Улучшение почвы с помощью бобовых | Почвы, плодородие и питательные вещества
Бобовые
Бобовые — это растения, которые несут семена в стручках. Они заметно отличаются от злаков, злаков и других небобовых культур, поскольку большая часть необходимого им азота вырабатывается за счет фиксации атмосферного азота бактериями в клубеньках на их корнях. В результате бобовые богаты белком. Во всем мире известно более 16 000 видов бобовых, включая травы, кустарники и деревья, но культивируются только около 200.В Саскачеване только несколько видов бобовых выращиваются в коммерческих целях (таблица 1), и только чечевица, полевой горох, люцерна и сладкий клевер выращиваются на больших площадях.
Таблица 1. Бобовые, выращенные в Саскачеване
Зерновые бобовые | |
Однолетние | нут, фасоль, фасоль, горох полевой, чечевица, люпин |
Кормовые бобовые | |
Биеннале | донник белый, донник желтый |
Многолетники | люцерна, клевер, трилистник птичий, клевер красный, эспарцет |
Старый и новый интерес к бобовым
Рисунок 1.Влияние культивирования на потерю потенциально
минерализируемого азота и органического азота в примерно
почвах Саскачевана (0–6 дюймов) Источник адаптирован из
Campbell, Paul and McGill, p. 7-101 в Proc. Western
Canada Nitrogen Symp., Калгари, Альберта (1976)
Кормовые бобовые, такие как люцерна и сладкий клевер, выращивались в чередовании с зерновыми вскоре после того, как поселенцы впервые высеяли пастбища в прериях на рубеже веков. В эти первые годы бобовые, как правило, не улучшали почвенные условия, поскольку недавно возделываемые почвы все еще имели хорошую структуру и большие запасы органического вещества.Более того, уровни доступного азота в почве были настолько высокими, что биологическая фиксация азота в бобовых культурах была в значительной степени подавлена.
Со временем органические запасы почвы уменьшились из-за посевов зерновых и частых паров. Это привело к увеличению количества зеленых удобрений и, следовательно, к повышению значения бобовых культур.
Однако после Второй мировой войны земледелие было быстро механизировано, и традиционные севообороты «бобово-зерновые» были оставлены, поскольку относительно дешевые азотные удобрения стали широко доступны, и они оказались более эффективными, чем бобовые, в повышении урожайности зерна.
Другой причиной сокращения использования бобовых культур в севооборотах было все больше свидетельств того, что глубоко укоренившиеся кормовые бобовые часто снижали урожайность последующих зерновых культур, истощая запасы влаги в почве, особенно в более засушливые годы и на территориях.
В последние годы ротация пшеничного пара и пара, особенно механический пар, стали предметом все большей критики. Пар способствует увеличению засоления почвы и расходует почвенный азот и воду. Механический пар считается основной причиной повышенной эрозии почвы.
Рисунок 2. Модель, показывающая прошлые, настоящие и будущие тенденции изменения содержания азота в почвеИсточник: C.A. Кэмпбелл и В. Сустер,
Can. J. Почвоведение. Том 62: 651 (1982)
В течение первых 70-80 лет возделывания пшеницы в прериях выращивание пшеничного пара обычно приводило к потере от 40 до 50% органического вещества в верхних 6 дюймах почвы. Некоторая потеря также произошла на глубине 6-12 дюймов. Более того, способность почвы обеспечивать растения азотом еще больше ухудшилась.
На рис. 2 показан чистый азот, минерализованный из почвы во время среднего периода летнего отлива в Саскачеване. Этот азот поступает из почвенного гумуса и недавно выращенной соломы, корешков и почвенных микробов. Горизонтальная линия представляет количество азота, необходимое для урожая пшеницы 25 бушелей на год (1700 кг / га). Когда дерн прерий был сломан, количества азота, выделившегося за период пара, было более чем достаточно для выращивания урожая. Солома даже могла быть удалена для использования в другом месте, и только из гумуса было произведено достаточно азота, чтобы удовлетворить средний урожай.Однако со временем обработка почвы и эрозия снизили способность гумуса поставлять азот. Сейчас многие залежи нуждаются в азотных удобрениях.
Растущее беспокойство по поводу сокращения органических веществ, плодородия почвы и роста цен на энергию и азотные удобрения привело к возобновлению интереса к бобовым культурам. Таким образом, роль бобовых как поставщика азота в севообороте и как строителя органического вещества почвы, вероятно, будет приобретать значение в будущем.
Азотная фиксация
Биологическая фиксация азота
Исследования показали, что процесс биологической фиксации азота является наиболее эффективным способом снабжения бобовыми культурами большого количества азота, необходимого для получения высокоурожайных культур с высоким содержанием белка.Чтобы произошел процесс фиксации, бобовые растения должны вступить в «симбиотическое» или взаимовыгодное партнерство с определенными бактериями, называемыми ризобиями. Вскоре после прорастания семян бобовых ризобии, присутствующие в почве или добавленные в качестве посевного материала семян, проникают в корневые волоски и перемещаются по инфекционной нити к корню. Бактерии быстро размножаются в корне, вызывая набухание корневых клеток с образованием узелков.
Азот в воздухе пор почвы вокруг клубеньков «фиксируется», связывая его с другими элементами и, таким образом, превращая его в доступную для растений форму.Некоторые углеводы, производимые растением посредством фотосинтеза, транспортируются в клубеньки, где используются ризобиями в качестве источника энергии. Ризобии также используют некоторые углеводы в качестве источника водорода при преобразовании атмосферного азота (N 2 ) в аммиак (NH 3 ).
Количество фиксированного азота варьируется в зависимости от вида и сорта бобовых. Внутри вида количество азота напрямую связано с урожайностью (сухого вещества). Большинство зернобобовых культур могут получить от 50 до 80% своей общей потребности в азоте за счет биологической фиксации, но некоторые, такие как фасоль, фиксируют до 90% (Таблица 2).
Таблица 2. Азотфиксация в инокулированных бобовых, выращиваемых при орошении в Южной Альберте
Бобовые | Растительный азот, полученный из атмосферы * (%) | N Симбиотическая фиксация (фунт / А) |
Люцерна | 80 | 267 |
Клевер | 90 | 223 |
Фаба фасоль | 90 | 267 |
Горох полевой | 80 | 178 |
Чечевица | 80 | 134 |
Соя | 50 | 134 |
Нут | 70 | 108 |
Сухие бобы | 50 | 62 |
* Определено изотопными методами 15N.
Источник: адаптировано из R.J. Ренни, ранее работавший на исследовательской станции Agriculture Canada, Летбридж, Альберта
Потенциал азотфиксации напрямую связан с выживаемостью ризобий, степенью эффективной клубеньковости и факторами роста растений. Любое неблагоприятное состояние почвы или экологический стресс, влияющий на рост растений, может замедлить процесс фиксации азота.
На связывание азота также влияет уровень доступного азота в почве.Высокие уровни азота в почве снижают его фиксацию, поскольку бобовые растения будут преимущественно использовать большую часть доступного почвенного азота до того, как начнут фиксировать атмосферный N. Образование клубеньков будет постепенно подавляться, поскольку уровни почвенного нитрата азота поднимутся выше примерно 35 фунтов / А, и фиксация будет незначительной. с уровнями нитрата-N в почве выше 55 фунтов / A.
И наоборот, слишком низкий уровень азота в почве также может замедлить рост растений. С момента появления всходов (или начала отрастания кормовых бобов) требуется примерно месяц, чтобы клубеньки образовались на корнях бобовых и начали связывать азот.В этот период для бобовых требуется около 15 фунтов азота на год, в зависимости от условий выращивания, из других источников. Обычно будет доступно такое количество остаточного азота почвы. В противном случае может оказаться эффективным добавление небольшого количества азотных удобрений (от 20 до 30 фунтов / год), размещенных вдали от семян. Недавние исследования показали, что закваска N неэффективна для повышения урожайности.
Эффективность азотфиксации по сравнению с удобрением
Фиксация азота очень эффективна для удовлетворения высоких потребностей бобовых в азоте, поскольку превращение газообразного N 2 в NH 3 происходит внутри растения.Весь фиксированный азот легко доступен и находится в форме, необходимой для комбинации с углеводами с целью производства аминокислот, используемых для производства белка. Более того, поскольку фиксация азота в корневых клубеньках напрямую зависит от транслокации углеводов из листьев, скорость фиксации полностью «синхронизирована» со скоростью роста растений. Эта тонкая настройка между предложением и спросом на азот является еще одной причиной высокой эффективности симбиотической фиксации азота.
Напротив, удобрение может быть несколько менее эффективным способом обеспечения азотом бобовых культур. Часть удобрений может быть потеряна временно или навсегда. Чтобы использовать оставшуюся часть, бобовые растения должны расходовать значительную энергию на перемещение азота через клеточные мембраны из почвы в корни. Как только азот оказывается внутри растения, требуется больше энергии для его преобразования в форму, которая может быть усвоена растением. В зависимости от почвенно-климатических условий эффективность удобрений для бобовых культур обычно составляет от 20 до 50%.
В таблице 2 показано, сколько азота симбиотически фиксируется инокулированными бобовыми при оптимальных условиях, а также эквивалентное значение этого азота в качестве удобрения.
Роль бобовых
Влияние бобовых на качество почвы
Бобовые культуры давно признаны и ценятся как культура, строящая почву. Выращивание бобовых культур улучшает качество почвы за счет их благотворного воздействия на биологические, химические и физические условия почвы. При правильном выращивании бобовые будут:
- Повышение питательной способности почв по азоту
- Увеличение запасов органических веществ в почве
- Стимулировать биологическую активность почвы
- Улучшить структуру почвы
- Снижение эрозии почвы ветром и водой
- Повышение аэрации почвы
- Повышение водоудерживающей способности почвы
- Облегчить обработку почвы
Степень этих улучшений почвы зависит в основном от типа используемых бобовых культур, количества растительного материала, возвращаемого в почву, а также от почвенных и климатических условий.
Однолетние зерновые бобовые (зернобобовые культуры) обычно оказывают меньшее и непродолжительное воздействие на качество почвы, чем многолетние кормовые бобовые. Количество азота, фиксируемого зерновыми бобовыми культурами, и их влияние на физические условия почвы ограничены их обычно небольшой и неглубокой корневой системой и коротким периодом роста. Поскольку основная часть азота растений накапливается в семенах при созревании, большая часть фиксированного азота удаляется из почвы с уборкой зерна зернобобовых культур.Однако во время роста зернобобовых культур значительное количество азота просачивается из корней в почву. Кроме того, пожнивные остатки этих культур имеют более высокое содержание азота, чем солома зерновых, и они легче разрушаются, выделяя азот в почву. На Рисунке 4 показано, что даже в подверженной засухе зоне коричневых почв выращивание зерновой чечевицы в чередовании с пшеницей привело к совокупному повышению способности почвы обеспечивать азотом. Таким образом, зерновые культуры, следующие за зерновыми бобовыми, требуют меньше азотных удобрений.Более того, недавнее исследование на северо-востоке Саскачевана показало, что последующие зерновые культуры могут получить еще большую пользу от неазотных преимуществ зернобобовых, таких как подавление болезней.
Таблица 4. Выход сухого вещества и азота из верхушек и корней душистого клевера, люцерны и красного клевера за второй год на деградированном черном суглинке в Уайт-Фокс, Саскачеван
Стадия роста и дата отбора проб | Бобовые | Сухое вещество (фунт / А) | Азот в установке (фунт / А) | |||||
Топы | Корни | Итого | Топы | Корни | Итого | |||
Ранний бутон (15 июня) | Клевер | 2029 | 552 | 2581 | 59 | 9 | 68 | |
Люцерна | 2029 | 828 | 2857 | 59 | 14 | 73 | ||
Красный клевер | 1629 | 641 | 2270 | 44 | 12 | 55 | ||
Полное цветение (15 июля) | Клевер | 4299 | 810 | 5109 | 74 | 10 | 84 | |
Люцерна | 3293 | 1388 | 4681 | 63 | 27 | 90 | ||
Клевер красный | 3017 < | 908 | 3925 | 55 | 17 | 72 |
Источник: К.E. Bowren et al., Can. J. Plant Sci., Том 49: 61-68 (1969)
Условные обозначения: F = залежь; W = яровая пшеница; GM = зеленое удобрение душистого клевера; H = Люцерна — срезанная трава брокколи на сено. Все три ротации неоплодотворены. () указывает выбранный год ротации. Источник: A.C.A. Кэмпбелл и др., Can. J Soil Sci. Том 71: 43-53 (1991)
Рис. 5. Влияние зеленых удобрений или сенокосов бобовых культур на (A) энергию, обеспечивающую азот, и (B) органические вещества почвы в верхнем слое почвы (0–6 дюймов) в Indian Head, Саскачеван.
Условные обозначения: F = Fallow; W = яровая пшеница; GM = зеленое удобрение донника; H = скашивание люцерны и бромниковой травы на сено. () указывает выбранный год ротации. Все три ротации неоплодотворены. Источник: C.A. Кэмпбелл и др., Can. J. Soil Sci., Том 73: 579-595 (1993)
Рис. 6. Влияние зеленых удобрений бобовых и сена бобово-злаковых на поверхностную структуру почвы, на что указывает степень стабильной агрегации на мысе Индиан, Саскачеван.
Кормовые бобовые намного эффективнее улучшают качество почвы из-за их большой и глубокой корневой системы, более длительного периода роста и большей способности к азотфиксации.В более влажных районах провинции двулетние и многолетние кормовые бобовые могут производить большое количество органических веществ и азота на второй год после подсева зерновых (Таблица 4). Для максимального улучшения почвы с кормовыми бобовыми культурами следует обращаться как с сидератами, при этом весь рост должен быть выкорчеван до полного цветения.
Данные в Таблице 4 показывают, что при уборке верхушек на сено или силос и при опрокидывании только стерни, менее одной трети сухого вещества бобовых и азота остается в почве.Однако даже когда бобовые используются для сена или силоса, благотворное влияние на качество почвы и последующие посевы может быть значительным.
На деградированных почвах с обычно низким содержанием органических веществ регулярное внесение зеленых удобрений фуражными бобовыми культурами увеличивает почвенный азот и органическое вещество в течение длительного времени. Выращивание бобовых на серой почве в Северной Альберте повысило урожайность 12 последовательных культур пшеницы по сравнению с урожаем пшеницы в небобовых севооборотах. Повышение урожайности пшеницы в последующие годы было связано, главным образом, с физическим улучшением почвы за счет глубоко укоренившихся бобовых культур.
Основным результатом превращения кормовых бобовых культур в качестве сидератов является добавление богатого азотом, легко разлагаемого растительного материала к небольшой минерализуемой части органического вещества почвы. Однако обработка свежими бобовыми также значительно стимулирует активность почвенных микробов и, как следствие, ускоряет круговорот питательных веществ.
Кроме того, хотя большая часть доступного для растений фосфора находится на глубине от 0 до 6 дюймов, а ниже 2 футов — мало, Campbell et al.(1993, Can. J. Soil Sci.) Обнаружили, что глубоко укоренившиеся многолетние бобовые растения поглощают фосфор из недр. Таким образом, использование зеленых удобрений для этих бобовых культур должно повысить уровень фосфора в доступных для растений питательных веществах.
Увеличение количества легко разлагаемых или «активных» органических веществ почвы и микробной жизни также улучшает структуру почвы за счет связывания большего количества частиц почвы в агрегаты и образования большего количества пор. В результате почва становится более рыхлой и менее эрозионной (рис. 6), ее легче обрабатывать и она может удерживать больше воды.
Исследования, проведенные на нескольких почвах в Саскачеване, показали, что потребность в энергии для обработки почвы была значительно ниже на почвах после многолетних бобовых культур, чем после зерновых культур (Таблица 5). На практике это означало бы снижение энергозатрат на обработку почвы.Источник: П. Хойт, Кан. J. Soil Sci., Том 70: 109-113 (1990)
Рисунок 7. Увеличение урожайности сплошной пшеницы после люцерны по сравнению с непрерывной пшеницей после пара в течение 15 лет в МакЛеннане, Альберта.
Условные обозначения: F = залежь; W = яровая пшеница; GM = зеленое удобрение донника. () указывает выбранный год ротации. Источник: C.A. Кэмпбелл и др., Can. J. Soil Sci., Том 71: 363-376 (1991)
Рисунок 8. Влияние зеленого навоза из бобовых культур на (A) микробную биомассу и (B) дыхание верхнего слоя почвы в районе Indian Head, Саскачеван.
Таблица 5. Проект требований к обработке почв с бобовыми и без бобовых в севообороте (измерено на глубине 6 дюймов с помощью лопаты 16 дюймов на 3.75 миль / ч)
Расположение | Бобовые | Без бобовых |
Требуемая тяга (фунт-сила) | ||
Скотт | 139 | 215 |
Озеро Лун | 96 | 173 |
Мелфорт | 477 | 638 |
Индийская голова * | 254 | 228 |
* Разница незначительна.
Источник: адаптировано из M. Grevers и E. deJong, Вторая ежегодная конференция Западной провинции по рационализации исследований и рационального использования водных ресурсов и почвы, Саскатун (1983).
Покрытие поверхности почвы коркой может уменьшить всхожесть сельскохозяйственных культур на некоторых почвах. На почвах с низким содержанием органических веществ может образоваться прочная поверхностная корка, а всхожесть всходов таких сельскохозяйственных культур, как канола, уменьшается по мере увеличения прочности корки. Эта проблема редко встречается на почвах с высоким содержанием органических веществ.
Кормовые бобовые могут уменьшить проблемы с засолением. Люцерна с ее глубокими корнями и высоким потреблением воды может эффективно использовать избыток воды.
Проникновение корнями многолетних бобовых также улучшает внутренний дренаж почвы. Таким образом, поля после люцерны весной будут осушать быстрее, что позволяет начать полевые работы раньше.
Влияние бобовых на последующее производство
Исследование в Outlook с вспахиванием орошаемой люцерны поздней осенью или ранней весной показало, что следующая зерновая культура требует мало азотных удобрений, а вторая зерновая требует двух третей от его обычного количества (Таблица 6).Хотя это не указано в таблице, для третьей зерновой культуры потребуется полная рекомендуемая норма азота.
Таблица 6. Влияние люцерны на реакцию N-удобрений последующих зерновых культур при орошении в Outlook, Саскачеван.
Удобрение N (фунт / А) | Урожайность зерна ячменя до люцерны (фунт / г) | Урожайность (фунт / г) после 6 лет выращивания люцерны | |
Год 1 Урожайность зерна пшеницы | Год 2 Урожайность овсяных зерен | ||
0 | 574 | 3529 | 3220 |
50 | 1818 | 4007 | 3999 |
100 | 2775 | 3947 | 4542 |
200 | 3828 | 4127 | 4881 |
Источник: J.Л. Генри, Саскачеванский университет, Саскатун
Двухлетние бобовые, такие как сладкий клевер, также могут значительно увеличить урожай зерна. В долгосрочном эксперименте на тонкой черноземе в Индиан-Хеде урожайность пшеницы в 3-летнем севообороте с зеленым удобрением душистого клевера была стабильно выше, чем в сопоставимом севообороте с паром, и аналогична урожайности хорошо удобренного севооборота. В течение первых 18 лет этого исследования севооборот неоплодотворенный сидерат-пшеница-пшеница также обеспечил, безусловно, самый высокий.
Таблица 7. Влияние зеленых навозов душистого клевера на урожайность пшеницы в Индиан-Хед, Саскачеван (1960-1977)
Вращение | Удобрение N и P | Средняя доходность за 18 лет (фунт / год) | |
1 год Пшеница | 2-й год Пшеница | ||
Зеленые удобрения-пшеница-пшеница | № | 2313 | 1404 |
Пшеница лань-пшеница | № | 2067 | 1037 |
Лань-пшеница-пшеница | № | 2326 | 1502 |
Источник: re Доходность: R.P. Zentner et al., Can. J. Plant Sci., Volume 67: 965-982 (1987)
Источник: R.P. Zentner et al., Can. J. Plant Sci., Том 68: 389-404 (1988)
Однолетние бобовые, которые способны связывать большие количества азота при хороших условиях влажности, могут значительно улучшить снабжение азотом последующих культур. Недавнее исследование по сравнению севооборотов зернобобовых-ячменя-пшеницы и ячменя-ячменя-пшеницы в течение нескольких циклов на черноземах и серых почвах на северо-востоке Саскачевана показало, что фасоль, полевой горох и чечевица улучшили последующее качество зерновых и дали в среднем 21% более высокий урожай ячменя в первый год и более высокий урожай пшеницы на 12% во второй год показывает, что реакция урожайности ячменя на азотные удобрения была немного выше на ячмене, чем на остатках зернобобовых.Однако кривые урожайности подчеркивают, что одно удобрение даже при нормах до 180 фунтов N / A не могло повысить урожайность ячменя на остатках ячменя до максимального урожая, полученного на остатках зернобобовых. Это подтверждает, что выгоды от использования сельскохозяйственных культур обусловлены не только добавленным азотом, который они обеспечивают последующим зерновым культурам, но и положительным «ротационным эффектом» за счет подавления болезней, улучшения обработки почвы и других улучшений качества почвы.
Бобовые и зеленые удобрения
Источник: А.Т. Райт, Кан. J. Plant Sci., Том 70: 1023-1032 (1990)Рисунок 9. Средняя реакция урожая ячменя на азотные удобрения при выращивании
на остатках ячменя, бобовых, полевого гороха и чечевицы в северо-восточном Саскачеване.
Зеленые удобрения из бобовых культур обладают рядом преимуществ перед обычным летним кормом, поскольку они улучшают, обогащают и защищают почву. Зеленые удобрения сладкого клевера могут быть неэффективной заменой пара на темно-коричневых почвах при условии, что на второй год его перевернуть под начало , чтобы уменьшить истощение влаги.Однако в более подверженной засухе зоне коричневых почв глубоко укоренившиеся двухлетние и многолетние бобовые культуры не подходят для внесения зеленых удобрений, так как их чрезмерное истощение почвенной влаги снизит урожайность последующих культур пшеницы на несколько лет.
Недавнее внедрение и оценка однолетних бобовых культур с высокой степенью фиксации азота и эффективного водопользования сделало возможным разработку системы сидератов для бобовых, которая более совместима с короткими севооборотами зерновых, обычно используемыми на коричневых почвах.В исследовании на коричневом суглинке 4 однолетних бобовых были засеяны в стерню пшеницы с высокими полосами стерни для зимнего улавливания снега. Во время цветения они либо откладывались, либо высыхали. На рисунке 10 показаны некоторые преимущества фертильности всего через 3 месяца после внесения зеленых удобрений.
Таблица 8. Влияние условий влажности и обработки однолетних зеленых удобрений из бобовых культур на последующие урожаи пшеницы в Swift Current, Саскачеван
Предыдущий посев и обработка | Урожайность зерна (б / г) | ||
Влажный год (1986) | Сухой год (1988) | , средн. За 5 лет (1985-89) | |
Обычный залежь | 42.0 | 12,3 | 24,5 |
Пар с ловушкой для пшеницы | 45,7 | 15,8 | 29,4 |
Пшеница непрерывного действия с азотными и фосфатными удобрениями | 36,6 | 4,9 | 18,5 |
Однолетние бобовые культуры: | |||
Инокулированный / внесенный в цветение | 52.7 | 7,5 | 27,5 |
Инокулированный / высушенный при цветении | 41,0 | 6,1 | 23,6 |
Привиты / выращены до зрелости | 36,9 | 3,6 | 17,5 |
Незараженные / инкорпорированные при цветении | 37,2 | 3.3 | 19,1 |
Источник: В.О. Бидербек, стр. 291-305 в Proc. Great Plains Conservation Tillage symp., Бисмарк, Северная Дакота (1990)
Рис. 10. Влияние зеленых удобрений на минерализованный азотомв верхних 2-х футах бурого суглинка в период между внедрением бобовых
и поздним падением при Swift Current, Саскачеван (среднее значение за 1984-1989 годы).
Урожайность пшеницы после этих зеленых удобрений в значительной степени зависела от обработки зернобобовых культур, но не от типа однолетних зернобобовых культур.Средняя урожайность зерна после инокулирования и внесения сидератов была на 12% больше, чем на обычном пару, и на 17% больше, чем после химически обезвоженного сидерата (Таблица 8). Важность управления снегом для производства зерновых на бурых почвах подчеркивается 20% -ным преимуществом урожайности пшеницы, выращенной на пару с ловушками, по сравнению с пшеницей, выращенной на обычном пару. Урожайность пшеницы после зрелых зернобобовых культур, а также после внесения невосстановленных зеленых удобрений была в целом такой же низкой, как у хорошо удобренной непрерывной пшеницы из-за повышенного истощения влаги и дефицита азота.Результаты этого и других недавних исследований сидератов показывают, что замена пара однолетним зеленым удобрением из бобовых культур возможна в коричневых и темно-коричневых почвенных зонах, но только в сочетании с некоторыми методами управления снегом и ранней заделкой бобовых для улучшения почвы. пополнение запасов воды. Однолетние бобовые также могут уменьшить эрозию почвы за счет повышения общей устойчивости. Тем не менее, не заделывайте эти культуры чрезмерно. После чрезмерной заделки произошли серьезные случаи эрозии.Оставьте не менее 30% побегов на поверхности для защиты почвы.
Агрономия и менеджмент
Зерновые бобовые однолетние
Условные обозначения: F = залежь; W = яровая пшеница; Len = Чечевица. () означает
год ротации. Источник: C.A. Кэмпбелл и др., Can. J. Soil Sci.,
, том 73: 597-612 (1993)
Рис. 11. Влияние зернобобовых культур на (A) ветровую эрозию и (B) сопротивление
водной эрозии в поверхностном слое почвы (0–2 дюйма) при Swift Current, SK.
Выращивание однолетних зернобобовых культур может повысить урожайность последующих культур в севообороте.Это преимущество, называемое эффектом вращения , связано не только с увеличением пожнивных остатков с высоким содержанием азота. Например, урожай гороха, дающий 2000 фунтов семян на акр, даст около 3000 фунтов растительных остатков, содержащих 1% азота, или около 30 фунтов N / A, примерно половина из которых будет доступна для последующей культуры. Однако культуры, выращенные после годовой урожайности бобовых культур больше, чем можно отнести к дополнительным 15 фунтам N / A (Рисунок 9). Таким образом, эффект вращения был приписан улучшенным физическим, химическим и биологическим характеристикам почвы, что привело к уменьшению продолжительности и серьезности атак болезней и насекомых-вредителей.
Стоимость семян большинства однолетних зернобобовых культур непомерно высока из-за их широкого использования в качестве сидератов. Однако затраты на семена можно несколько снизить, используя мелкосеменный сорт гороха Trapper с нормой высева 110 фунтов / гектар. Полный азотный потенциал однолетних зернобобовых культур можно использовать, частично засевая урожай на первой стадии стручка. В это время концентрация азота самая высокая (почти 3%), а верхушка нароста сочная и быстро разлагается, что приводит к выбросу азотной минерализации.Частичное включение помогает снизить потери азота при испарении непосредственно из разлагающегося растительного материала.
Однолетние зерновые бобовые культуры достаточно устойчивы к ранним весенним заморозкам, поэтому их можно рано засеять. Сильный мороз может разрушить верхушку нароста, но отрастание будет происходить из одного из узлов чешуи на поверхности почвы или под ней. Горох, чечевицу и бобовые следует сеять в твердую влажную почву на глубину от 1 до 3 дюймов, чтобы они не оказались ниже сухой поверхности почвы.
Хорошее плодородие почвы необходимо для достижения высокого урожая и высокого содержания белка.Внесение фосфорных удобрений с семенами или рядом с ними особенно важно из-за «всплывающего» эффекта, который приводит к более сильным росткам, способным лучше конкурировать с сорняками. Превышение безопасных норм может привести к прорастанию и повреждению рассады.Для получения дополнительной информации об удобрениях, вносимых семенами, см. бюллетень FarmFacts под названием Рекомендации по безопасным нормам внесения удобрений с семенами.
Бобовые культуры преимущественно используют доступный почвенный азот, а не фиксируют атмосферный азот.Таким образом, высокий уровень доступного азота в почве (около 55 фунтов / A) значительно снизит количество азота, фиксируемого бобовыми. Однако на почвах с низким содержанием азота (менее 15 фунтов / A) низкий уровень стартового азота (20-30 фунтов N / A), размещенный вдали от семян, может стимулировать рост проростков бобовых до появления полностью функционирующих клубеньков. . Недавние исследования показали, что закваска N неэффективна для повышения урожайности.
Двухлетние кормовые бобовые
Единственный двухлетний кормовой боб, выращиваемый в канадских прериях, — это донник.Сладкий клевер — прямостоячий широколистный боб с множеством стеблей и ветвей. В год посева растения достигают высоты 12-36 дюймов. На второй год появляются цветы, и после созревания урожай достигает 4-5 футов в высоту. Два распространенных типа — желтые и белые.
Разновидности
Фермеры предпочитают сорт с желтыми цветками. Он более устойчив к засухе, короче, имеет более мелкие стебли и листья. Эти характеристики делают его более вкусным кормом для скота и его легче использовать в качестве сидерата.
Тип с желтыми цветками также быстрее растет ранней весной, и их можно собирать или закладывать раньше. Это обеспечивает более длительный период восстановления запасов влаги в почве. Там, где сладкий клевер выращивают на корм, следует выращивать сорт Норголд. Норголд — это сорт с желтыми цветками, который дает корм с низким содержанием кумарина. С низким содержанием кумарина душистый клевер не представляет опасности вызвать «душистый клевер или кровоточивость» домашнего скота.
Посев
Душистый клевер и большинство других кормовых бобовых имеют мелкие семена, поэтому они прорастают только на небольшой глубине (менее 1 дюйма).Любая предпосевная обработка почвы должна выполняться как можно более неглубоко, чтобы сохранить влажность у поверхности и обеспечить прочное семенное ложе. Экономические условия часто диктуют, что кормовые бобовые культуры засеваются другой культурой. Норма высева сопутствующей культуры должна быть уменьшена до 1/2 — 1/3 или менее нормальной нормы. В первую очередь следует посеять сопутствующую культуру и укрепить почву боронами и / или прикатывающими катками. Затем кормовые бобовые культуры следует высевать (предпочтительно) под прямым углом к рядкам сопутствующих культур, чтобы снизить конкуренцию.Бобовые культуры следует высевать в течение нескольких дней после сопутствующей культуры, чтобы улучшить ее способность конкурировать и выжить с сопутствующей культурой.
Зерновые — самые подходящие вспомогательные культуры. Ограниченные исследования канолы показывают, что в результате возникают плохие насаждения, вероятно, из-за затенения бобовых растений большими листьями канолы. Использование льна в качестве сопутствующей культуры обычно приводит к образованию сорных насаждений, поскольку лен не очень конкурентоспособен. Ячмень очень конкурентоспособен с кормовыми бобовыми и обычно не рекомендуется в качестве сопутствующей культуры.однако он созревает раньше, чем другие яровые зерновые, и в более влажных зонах у бобовых может быть возможность прижиться после сбора урожая. Пшеница и овес менее конкурентоспособны и имеют более длительный срок созревания, чем ячмень. Они более полезны в качестве сопутствующих культур в коричневых и темно-коричневых почвенных зонах, где дождевых осадков часто недостаточно для значительного осеннего роста. Если сопутствующая культура может использоваться в качестве зеленого корма, предпочтительнее овес. Раннее удаление сопутствующей культуры в качестве фуража полезно для создания кормовых бобовых, особенно если урожай является сорным или страдает от недостатка влаги.Созревание сопутствующей культуры для зерна значительно снижает жизнеспособность проростков фуража на 1-3 года после укоренения.
Семена сладкого клевера весной как можно раньше. Ранний посев использует благоприятные условия влажности и позволяет проросткам сладкого клевера прорасти и укорениться до начала роста сорняков. Осенний посев донника не рекомендуется. Засейте семена непосредственно перед посевом подходящим инокулянтом, чтобы обеспечить оптимальную фиксацию азота.
Борьба с сорняками и удобрения
См. Последнее «Руководство по защите сельскохозяйственных культур» для гербицидов, зарегистрированных для использования в душистом клевере. Производство сладкого клевера следует планировать заранее, чтобы свести к минимуму популяцию сорняков перед посевом. Вот несколько методов, которые доказали свою эффективность в снижении популяции сорняков и конкуренции.
- Уменьшение популяции сорняков в предшествующих культурах за счет выбора культур и использования гербицидов.
- Обработайте стерню предыдущей осенью для борьбы с зимними однолетниками.
- Поля, относительно свободные от семян.
- Сохранение влаги за счет неглубокой предпосевной обработки почвы и к
- посев как можно раньше весной (сразу после предпосева)
- обработка почвы.
Альтернативный метод обработки стерни — это опрыскивание озимых однолетних и двулетних сорняков осенью, а затем опрыскивание гербицидом для выжигания и нулевой посев донного клевера и сопутствующих культур весной прямо в нетронутую стерню.
Дикий овес и зеленый лисохвост можно контролировать с помощью гербицидов; однако выбранный гербицид должен быть совместим как с сопутствующей культурой, так и с сладким клевером. См. Последнюю версию «Руководство по защите растений» .
Внесение удобрений должно основываться на результатах испытаний почвы. При необходимости следует применять фосфор, калий и серу. Правильное использование удобрений способствует созданию устойчивых конкурентоспособных насаждений сладкого клевера и может способствовать повышению урожайности последующих культур.Дефицит серы может серьезно подавить рост сладкого клевера. Поскольку урожай выращивается раз в два года, следует подумать о том, чтобы обеспечить достаточное количество этих питательных веществ, чтобы удовлетворить потребности второго года. Сладкий клевер удовлетворяет свои потребности в азоте за счет фиксации азота в корневых клубеньках. Если культура выращивается на стерне вместе с сопутствующей культурой, может быть желательно использовать азотные удобрения для сопутствующей культуры. Однако следует избегать высоких доз азота, так как это уменьшит азотфиксацию.
Долгоносик душистый может нанести значительный ущерб местности. Эта культура и вредители становятся более многочисленными при увеличении посевных площадей сладкого клевера. Сведения о зарегистрированных инсектицидах и их использовании см. В Руководстве по защите растений.
Использование клевера
Душистый клевер — одна из наиболее подходящих культур для использования в качестве сидерата. На второй год он быстро разрастается и может быть заделан рано. Инкорпорацию следует производить на стадии бутона, так как большая часть фиксации азота уже произошла к этому времени (таблица 4 и рисунок 12).Это дает время для восстановления запасов влаги в почве и разложения остатков в период частичного залежи. Последующее включение следует рассматривать только в тех случаях, когда желательно включить максимальное количество органического вещества. Примеры таких случаев относятся к умеренно засоленным почвам или почвам с плохой структурой из-за очень низкого уровня содержания органического вещества. Однако чрезмерное истощение влаги из-за изменения роста может привести к более медленному разложению сидератов и низким запасам влаги для последующих культур.
Сладкий клевер наиболее полезен на серых лесных почвах. Если сладкий клевер является регулярной частью севооборотов на таких почвах, урожайность последующих зерновых культур одинакова, независимо от того, используется ли эта культура в качестве корма или сидерата. Если его реже выращивают, он может быть более ценным как сидерат, чем как сено. Если он используется в качестве сена, необходимо соблюдать осторожность при сборе урожая, чтобы свести к минимуму потерю листьев.
Производство семян сладкого клевера обычно увеличивает денежную стоимость урожая. Однако цены на семена могут сильно колебаться из года в год.Сладкий клевер, выращиваемый на семена, снижает количество влаги, доступной для последующих культур, по сравнению с засами в качестве сидератов или кормов. Восстановление влаги из почвы может быть улучшено, если оставить стерню как можно более высокой или оставить полосы стоячей травы для улавливания снега.
Большая часть азота из урожая удаляется с семенами, что снижает количество, доступное для последующих культур.
Оборотов
Душистый клевер хорошо подходит для коротких севооборотов с зерновыми культурами, потому что он двулетник.Он лучше всего подходит для использования на проблемных почвах, таких как деградированные почвы с низким содержанием органических веществ, почвы, где образование корки является проблемой, или на засоленных почвах. Во многих случаях он хорошо подходит для севооборотов в качестве замены летнего отлива.
После сладкого клевера следует выращивать зерновые культуры. Масличные семена не реагируют так же хорошо, как злаки при выращивании сразу после сладкого клевера (Таблица 9). При выращивании в качестве второй культуры после сладкого клевера масличные семена часто показывают реакцию урожайности на деградированных почвах с низким содержанием органического вещества или на почвах с коркой.
Таблица 9. Отклик урожайности (фунт / г) пшеницы и канолы, выращенных после залежи
, и сладкого клевера на серой лесной почве у озера Лун, Саскачеван (среднее значение за 1985-93 годы).
Предыдущий урожай | Пшеница | Канола | ||
Нет N | N Удобрение * | Нет N | N Удобрение * | |
Зеленые удобрения донника | 2160 | 2180 | 1320 | 1370 |
Сено донника | 1830 | 2050 | – | – |
Саммерфаллоу | 2150 | – | 1460 | – |
Пшеница | – | 1800 | – | 170 |
* N Удобрение 32 фунта / А в среднем.
Источник: С. Брандт, неопубликованные данные
Полосы в южных прериях
Снежный клевер можно заменить паром на более продуктивных почвах. Большинство почв выиграют от добавления дополнительных органических веществ и азота. Однако трудно задокументировать реакцию урожайности культур после сладкого клевера на таких почвах. Часто наблюдается снижение урожайности посевов после сладкого клевера по сравнению с посевами, выращенными под паром. Это особенно актуально в более засушливых районах и в засушливые годы.Такие потери можно компенсировать повышением урожайности в другие годы севооборота или снижением затрат на азотные удобрения.
Оставление полос сладкого клевера на зиму улавливает снег (Рисунок 13) и помогает восстанавливать запасы влаги в почве, однако они могут вызвать проблемы при обработке поля следующей весной.
Многолетние кормовые бобовые
Когда многолетние бобовые культуры включаются в севооборот, они фиксируют азот и добавляют в почву гумус и питательные вещества. Выбор многолетних зернобобовых культур в основном будет зависеть от почвенной зоны и предполагаемого использования культуры.
Люцерна — широко применяемая высокоурожайная кормовая культура. Имеет хорошую засухоустойчивость, умеренную засоленность и устойчивость к наводнениям, зимостойкость. Урожайность люцерны составляет 1335-2225 фунтов / год с одного среза, и при хорошей влажности доступны два или более срезов. Эспарцет и трилистник из птичьей лапки — альтернатива без вздутия. Эспарцет недолговечен и не очень устойчив к засухе, а стоимость семян обычно высока. Птичий трилистник более урожайный, чем люцерна, и не так широко выращивается в Саскачеване.Клевер красный или красный лучше всего подходят для парковых зон или кислых почв, но они производят меньше сухого вещества, чем люцерна.
Люцерна — это основное многолетнее бобовое растение, выращиваемое на западе Канады. Его выращивают на сено, пастбища, семена, а в некоторых районах — как основную культуру для обезвоживания. Люцерна адаптирована к широкому спектру почвенно-климатических условий. При выращивании люцерны на нейтральных или слабощелочных почвах урожайность и стойкость благоприятны, и она сильно ограничена кислыми условиями (т.е., pH менее 6,0). Люцерна лучше всего растет на хорошо дренированных почвах. Он не переносит наводнения и плохо справляется с почвами с недостаточным внутренним дренажем. Однако люцерна довольно засухоустойчива благодаря своей глубокой корневой системе. Как и в случае с другими многолетними бобовыми, наилучшие доступные в настоящее время сорта люцерны перечислены в последнем Руководстве по производству кормовых культур Саскачевана . Сорта люцерны часто характеризуют по характеру корневой системы: стержневой или ползучий.У растений с ползучими корнями из стержневого корня развиваются горизонтальные корни, которые могут дать начало самостоятельным растениям. Сорта с ползучими корнями, как правило, более устойчивы, устойчивы к стрессам и пастбищам, чем другие виды люцерны. Однако сорта с ползучими корнями имеют более медленный потенциал повторного роста после сбора урожая по сравнению с сортами со стержневыми корнями.
Красный клевер — еще одно распространенное многолетнее бобовое растение, выращиваемое на корм и семена. Она короче, чем люцерна, и хорошо подходит для краткосрочных севооборотов.Он адаптирован к широкому спектру почв во влажных районах провинции и более устойчив к кислым почвам, чем люцерна. Красный клевер не переносит засоления и продолжительных периодов засухи.
Другие многолетние бобовые культуры выращиваются в Саскачеване в ограниченном объеме. Также клевер — это недолговечный многолетник, приспособленный к низменным влажным местам. Он выдерживает значительные весенние паводки и способен размножаться семенами. Он хорошо подходит для кислых органических почв. Птичий трилистник — потенциально долгоживущий многолетний корм, который очень устойчив к переувлажненным почвам и может выдерживать несколько недель наводнения и некоторую кислотность.Он не адаптирован для засушливых районов. Хотя его можно использовать для сена в более влажных районах, его чаще используют в качестве пастбищ, поскольку он не вызывает вздутие живота. Птичий трилистник очень чувствителен к конкуренции, особенно во время укоренения. Его следует сеять либо в монокультуре, либо в смесях с неагрессивными видами трав. Эспарцет — еще один потенциально долгоживущий многолетний корм, который не вызывает вздутие живота при выпасе. В очень засушливых районах урожайность низкая, поэтому лучше всего подходит для темно-коричневой и черноземной зон.Эспарцет требует хорошего дренажа и не переносит затопления или заболачивания. Также не переносит кислых или засоленных почв.
Рекомендуемые сорта многолетних бобовых, методы посева и борьба с сорняками обсуждаются в последнем Руководстве по выращиванию кормовых культур Саскачевана.
Посев
Для создания хорошего насаждения многолетние бобовые культуры следует засеять соответствующим инокулянтом и неглубоко (от 1/3 до 3/4 дюйма) засеять на твердое семенное ложе.При наличии достаточной влажности почвы многолетние бобовые культуры можно сеять весной до середины июня. Их также можно высевать осенью, непосредственно перед ледоставом (после середины октября), но могут потребоваться более высокие нормы высева. Ранний весенний посев предпочтителен и может позволить получить легкий урожай сена или силоса в конце года посадки. Посев сопутствующих культур многолетними бобовыми обычно снижает последующий урожай кормов, особенно при ограничении влажности. Уменьшение нормы высева сопутствующих культур (напр.г. от 1/2 до 1/3 или менее от нормы), а посев культур под прямым углом или чередующимися рядами снизит конкуренцию. Сопутствующие культуры лучше всего убирать на ранней стадии в виде сена или силоса, оставляя высокую стерню (6-8 дюймов) для захвата снега. Посев сопутствующих культур многолетними зернобобовыми культурами в зоне бурых почв может снизить вероятность получения продуктивных кормов.
Борьба с сорняками и удобрения
Рис. 14. Сравнение положительного воздействия люцерны с эффектомазотных удобрений на урожайность травы на бурых суглинках Источник:
Agriculture and Agri-Food Canada, Swift Current
Земля для многолетних бобовых культур должна быть относительно свободной от сорняков (особенно многолетних сорняков).Со многими сорняками можно бороться с помощью гербицидов как для рассады, так и для укоренившихся насаждений (см. Последнюю версию Crop Protection Guide ). Удобрения, используемые с бобовыми, должны быть основаны на испытаниях почвы и ожидаемых производственных требованиях. Например, при производстве 2,5 т / г люцерны потребуется примерно 35 фунтов / г фосфата (P 2 O 5 ), 150 фунтов / г калия (K 2 ) и 15 фунтов / г сера (S). Обратите внимание, что люцерна является культурой с высоким содержанием серы и особенно чувствительна к дефициту серы.
В насаждениях люцерны азотные удобрения не нужны, если люцерна составляет не менее 25% насаждения. Корни травы смешиваются с корнями люцерны и могут использовать азот, который просачивается из корней и клубеньков люцерны (Рисунок 14).
Многолетние корма в севообороте
При правильном посеве бобовые будут связывать азот. В пятилетнем исследовании, проведенном в Melfort and White Fox, люцерна накапливала около 90 фунтов / A азота к стадии цветения второго года роста (Таблица 4).В отличие от сладкого клевера, люцерна и красный клевер содержали большую долю азота в корнях на второй год, и удаление урожая все же обеспечивало возврат значительного количества азота в почву. Помимо азота, многолетние бобовые добавляют в почву значительное количество органических веществ. К стадии цветения через год после посева люцерна в Мелфорте и Белая Лисица накопила приблизительно 1400 фунтов / г сухого вещества в верхних 10 дюймах почвы.
За 24-летний период с 1956 по 1982 г. выращивание люцерново-травяной смеси в течение 2 лет в шестилетнем зерно-кормовом севообороте на серо-черной почве на Сомме, Саскачеван, увеличило урожайность зерна на парах и стернях на 8. % и 15% соответственно.На черноземе в Мелфорте урожайность зерна увеличилась менее чем на 1%. Однако количество нитратного азота в почве осенью было увеличено на 25-50% по сравнению с прямой посевной культурой. В результате содержание белка в зерне, выращенном в зерно-фуражном севообороте, было примерно на один процентный пункт выше, чем в зерне, полученном при прямом посеве зерна. В других исследованиях сообщается о подобных эффектах выращивания бобовых культур в севооборотах.
Из-за высокой стоимости посева многолетних бобовых культур они лучше всего подходят для севооборотов, где их можно оставить на три или более лет и использовать на корм или посевной материал.Их редко используют в качестве краткосрочной вспашки. При использовании на сено, посевной материал или обезвоживание они могут быть прибыльными культурами, улучшающими продуктивность почвы. Значительные выгоды принесет, если правильно удобренные многолетние бобовые культуры будут выращиваться на деградированных почвах с низким содержанием органических веществ и на почвах, которые имеют тенденцию к образованию корки.
При обработке насаждения для бобовых, созданного в условиях засушливых земель в течение нескольких лет, следует выделить несколько недель для частичного пара, чтобы убить бобовые растения, разложить дерн и восполнить запасы влаги в почве для последующих культур.Остатки красного и подобного клевера разрушаются быстрее, и поле легче подготовить для выращивания зерновых, чем после насаждения люцерны.
На орошаемых землях в Перспективе выращивание чистого насаждения люцерны в течение 4 лет внесло в почву значительное количество азота (Таблица 6). При орошении влажность не является критическим фактором для будущих посевов, люцерну можно обработать осенью, а землю засеять под орошаемые зерновые культуры следующей весной.Прививка бобовых
Рисунок 3.Активные клубеньки на корнях люцерны (A), красного клевера (C),Fababean (F) и гороха (P) Источник: лаборатория микробиологии,
Сельскохозяйственная исследовательская станция Канады, Swift Current
Инокуляция относится к внесению бактерий Rhizobium в почву, чтобы корневые волоски проростков образовывали клубеньки (рис. 3), которые позволяют бобовым растениям связывать атмосферный азот. Термин «клубеньки» используется для описания образования узелков.
Необходимость прививки
Производители бобовых культур должны рассматривать надлежащую инокуляцию семян высококачественными коммерческими инокулянтами как очень экономичное и в целом эффективное средство оптимизации растениеводства (см. Раздел Азотная фиксация в этом бюллетене).На многих почвах отсутствует достаточное количество специфических ризобий, необходимых для роста и получения высоких урожаев кормовых и зернобобовых культур. Ризобии, вызывающие клубенькование у люцерны и клевера, действительно встречаются в природе в большинстве почв прерий. Однако некоторые штаммы местной популяции почвы заражают корни, но не способны фиксировать азот, в то время как другие местные штаммы фиксируют азот, но часто не так эффективно, как специально отобранные штаммы, используемые в коммерческих инокулянтах. Инокуляция исправляет эти недостатки, наклеивая тысячи высокоэффективных азотфиксирующих ризобий на каждое семя непосредственно перед посадкой.
Типы и качество модификаторов
Инокулянт состоит из одного или нескольких штаммов видов Rhizobium в материале-носителе, который поддерживает и защищает живые бактерии. Самый распространенный носитель — это мелкоизмельченный торфяной мох с добавлением извести для предотвращения кислотности. Торф обладает очень высокой водоудерживающей и буферной способностью, что защищает ризобии от неблагоприятных почвенных условий. Предпочтительно, чтобы материал носителя был стерилизован перед добавлением культур ризобий, в противном случае полученные инокулянты, вероятно, будут содержать больше загрязняющих бактерий, чем ризобии.
Инокулянты продаются в Канаде в трех формах продуктов для использования на фермах:
- Порошкообразный инокулянт — мелкозернистый торф или глина, которые обычно содержат более миллиарда эффективных ризобий на грамм, которые необходимо наносить непосредственно на семена.
- Жидкий инокулянт — водные препараты ризобий, разработанные для непосредственного нанесения на семена.
- Гранулированный инокулянт — маленькие гранулы, размером с гранулы почвенного гербицида, которые содержат столько же ризобий, сколько и порошкообразный инокулянт, но предназначены для внесения в борозду с семенами.Этот новый вид используется в основном для посева зернобобовых культур. По сравнению с торфяным и жидким модификатором, гранулированная форма более удобна в использовании и кажется более эффективной на сухих почвах.
Предварительно инокулированные семена кормовых бобовых культур стали широко доступны на рынке семян. Это удобно, поскольку его использование исключает дополнительное время и усилия, необходимые для внесения инокулянтов на ферме, но он более дорогой и имеет главный недостаток, заключающийся в том, что жизнеспособность ризобий быстро снижается после их внесения в семена.Однако качество некоторых предварительно инокулированных семян, особенно семян с покрытием, в настоящее время в целом достаточно для адекватного клубеньков.
Рис. 15. Отчет о характеристиках модифицирующих добавок вканадских испытаниях по контролю качества (1984–1993) Источник:
V.O. Biederbeck, Agriculture and Agri-Food Canada, Swift Current
Все модификаторы, продаваемые в Канаде, зарегистрированы в соответствии с Законом об удобрениях .
Этикетка на упаковке инокулянта содержит следующую информацию: типы бобовых, для которых подходит инокулянт, название (вид) бактерии Rhizobium , количество семян, которые будет инокулировать упаковка, номер партии производителя, номер федеральной регистрации, срок годности и инструкции по применению применение.Это гарантирует хорошую клубеньчатость и азотфиксацию, если модификатор правильно хранится и правильно наносится на семена. Инокулянты представляют собой живые культуры бактерий, и их следует хранить в холодильнике или, по крайней мере, в прохладном, влажном состоянии и вдали от прямых солнечных лучей.
Доступны культуры нескольких видов бактерий Rhizobium . Например, виды, у которых клубеньковая люцерна и сладкий клевер, не действуют на клевер, а также на горох, чечевицу, фасоль и другие бобовые. Таким образом, каждое бобовое растение или группа бобовых требует уникального вида Rhizobium (R) для образования клубеньков и фиксации азота.Доступные коммерческие инокулянты приготовлены для определенных бобовых культур и групп аналогичных бобовых.
- группа люцерны: R. meliloti для люцерны и донника
- клеверная группа: R. trifolii для клевера лугового, клевера белого и подобного клевера
- эспарцет: R. spp. (специальные штаммы)
- трилистник птичий лапка: R. loti
- группа гороха и вики: R. leguminosarum для чечевицы, гороха, плоского гороха и
- Вика обыкновенная
- бобовая группа: р.phaseoli для полевой и садовой фасоли
- группа люпинов: R. lupini для белых, желтых и голубых люпинов
- fababean: R. leguminosarum (специальные штаммы)
Инокуляция подходящим модификатором важна для хорошей клубеньков и высокой фиксации азота. Инокулянты, доступные для однолетних бобовых, таких как горох или чечевица, содержат смешанные или отдельные штаммы одного и того же вида Rhizobium . Смешанные штаммы означают, что продукт содержит несколько штаммов, подходящих для культур, перечисленных на этикетке (например,г. горох и чечевица). Эти продукты, как правило, дешевле, чем инокулянты с одним штаммом. Продукты с одним штаммом содержат Rhizobium , специфичный для одной культуры (например, чечевицы). Инокулянты с одним штаммом могут обеспечить более эффективную фиксацию азота. Большинство инокулянтов для бобовых, продаваемых в Канаде, в настоящее время состоят из отдельных штаммов, причем штамм выбран в Канаде.
Инокуляция порошкообразными модификаторами
Чтобы быть эффективным, порошкообразный торф или инокулянт на основе глины должен прилипать к семенам, чтобы гарантировать, что ризобии находятся близко к недавно появившимся корням.Старая практика сухого внесения, то есть высыпание порошка модификатора на семена в сеялке и перемешивание посевного материала палкой, не рекомендуется, поскольку большая часть модификатора расходуется впустую, и различные испытания показали, что этот метод нанесения неэффективен . Обычно используются два метода нанесения порошковых модификаторов.
- Метод водной суспензии — инокулянт суспендируют в воде, а затем тщательно перемешивают с семенами до тех пор, пока каждое семя не будет равномерно покрыто порошком инокулянта.Хотя применение воды предпочтительнее нанесения сухого порошка на семена, это не так эффективно, как метод нанесения раствора с наклейками.
- Способ раствора с наклейкой — это наиболее эффективный метод, поскольку он «приклеивает» инокулянт к семенам. Клейкий материал или наклейка с инокулянтом также служат для подкормки ризобий и защиты их от условий высыхания семян. Несколько продуктов для наклеек коммерчески доступны от компаний, производящих модификаторы.Подходящие наклейки также можно приготовить на ферме, сделав 10% раствор кукурузного сиропа, столового сахара или меда в воде (Таблица 10). Сухое молоко также является эффективным адгезивным средством, однако не используйте заменитель молока для домашнего скота, содержащий антибиотики.
Таблица 10. Влияние адгезивов на урожайность соевых бобов King Grain Line X005.
Клеящий агент | Конкреций на растение | Урожайность растений (мг) |
Без прививки | 0 | 350 |
Вода | 39 | 779 |
Нитракоат | 109 | 911 |
Нутригум | 109 | 961 |
Пельгель | 89 | 754 |
Гуммиарабик | 105 | 1013 |
Карбоксиметилцеллюлоза | 103 | 1127 |
Клей для обоев (если нетоксичный) | 128 | 1226 |
Сахар | 83 | 751 |
Кукурузный сироп | 88 | 964 |
Мед | 94 | 4 |
Сухое молоко | 96 | 1081 |
Сгущенное молоко | 78 | 970 |
Источник: М.С. Элегба и Р.Дж. Ренни, Кан. J. Soil Sci., Том 64: 631-636 (1984)
Семена кормов и других мелкосемянных бобовых культур следует поместить в большой контейнер (бетономешалка, кадка, ведра) и наклеить достаточную наклейку, чтобы слегка намочить все семена. Затем половину необходимого количества инокулянта следует присыпать семенами при перемешивании до тех пор, пока семена не станут равномерно покрытыми. Чтобы исключить необходимость в разбрасывании и сушке засеянных семян, а также во избежание засорения сеялки, затем к частично засеянным семенам добавляют другую половину необходимого количества порошка инокулятора и тщательно перемешивают в контейнере.Полностью инокулированные семена можно затем засеять с помощью обычного посевного оборудования. Этот тип посева семян может быть проведен за один-два дня до фактической даты посева, но только в том случае, если инокулированные семена можно хранить в прохладном месте. Однако предпочтителен своевременный посев свежесвиваемых семян. Подробные инструкции приведены на этикетках и этикетках упаковки инокулянта.
Крупные бобовые культуры, такие как горох или чечевица, могут быть эффективно инокулированы путем дозирования и капания суспензии прилипателя модификатора в приемный патрубок шнека по мере того, как семена набираются.Семена, инокулированные этим методом, перед посевом следует дать высохнуть в течение нескольких часов в прохладном затененном месте.
Использование курсива
Когда использовать курсив
В статьях в стиле APA используйте курсив для следующих случаев:
Корпус | Пример |
---|---|
Первое использование ключевых терминов или фраз, часто сопровождаемых определением | Внимательность определяется как «акт замечать новые вещи, процесс, который способствует гибкому реагированию на требования окружающей среды» (Pagnini et al., 2016, с. 91). |
Названия книг, отчетов, веб-страниц и других автономных работ | Оценка и лечение пожилых людей: руководство для специалистов в области психического здоровья |
Названия периодических изданий и номера томов периодических изданий (но не запятая между ними) | Американский журнал медсестер , 119 (9), 47–53. |
Английские буквы, используемые в качестве статистических символов или алгебраических переменных | M , SD , t , Cohen’s d |
Якоря шкалы (но не соответствующее число) | варьировалось от 1 ( плохо ) до 5 ( отлично ) шкала Лайкерта (1 = категорически не согласен до 5 = полностью согласен ) |
Первое использование слов, фраз или сокращений из другого языка, когда читатели могут быть с ними не знакомы; однако, если термин появляется в словаре для языка, на котором вы пишете, не выделяйте его курсивом | Их любимым выражением нежности было mon petit chou . |
Когда не следует использовать курсив
Не используйте курсив для следующих случаев в статьях в стиле APA:
Корпус | Пример |
---|---|
Названия книжной серии | серия Гарри Поттер |
Знак препинания после выделенного курсивом слова или фразы или между элементами записи в списке литературы (например,g., запятая после названия журнала или номера выпуска, точка после названия книги) | Journal of Abnormal Psychology , 128 (6), 510–516. |
Слова, фразы и сокращения иностранного происхождения, встречающиеся в словаре языка, на котором вы пишете | апостериори |
Курсив для выделения
Как правило, избегайте выделения курсивом.Вместо этого перепишите предложение, чтобы выделить его. Например, разместите важные слова или фразы в начале или в конце предложения, а не в середине, или разбейте длинные предложения на несколько более коротких предложений.
Однако используйте курсив, если в противном случае акцент может быть потерян или материал может быть неправильно прочитан, как в следующем примере.
В то время как творческая самоэффективность обычно фокусируется на убеждениях уверенности до участия в творческих начинаниях, воспринимаемая творческая заслуга фокусируется на убеждениях, выработанных после участия в творческих задачах (Ng & Yam, 2019, стр.1146).
Если вы добавите ударение к прямой цитате, поместите слова «[курсив добавлен]» в квадратные скобки после слов, выделенных курсивом.
Исследования креативности показывают, что «продвижение творчества без учета последующих психологических и поведенческих изменений скорее снижает, чем увеличивает [курсив добавлен] в долгосрочной перспективе» (Ng & Yam, 2019, p. 1157).
Обратный курсив
Когда слова, которые обычно выделяются курсивом, появляются в тексте, который уже выделен курсивом, эти слова должны быть установлены стандартным (без начального) шрифтом, называемым обратным курсивом .Например, если в заголовке таблицы (который также выделен курсивом) отображается курсивный символ, используйте стандартный шрифт для символа.
Демографические характеристики участников исследования ( N = 250)
Это руководство было изменено , и расширено, из 6-го издания.
Дата создания: сентябрь 2019 г.
Американская психологическая ассоциация.(2019). Использование курсива. http://apastyle.apa.org/style-grammar-guidelines/italics-quotations/italics
.