Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів

УДК 63(073)

Т-45 Титаренко В.П., Титаренко О.О.

Сучасне сільськогосподарське виробництво. Практикум: навчальний посібник. – Полтава, 2010. – 477 с.


Посібник містить практичні роботи з ґрунтознавства, агрохімії і тваринництва, а також термінологічний словник. Наведені характеристики основних сортів найбільш поширених культур.

Посібник призначено для студентів технологічних факультетів педагогічних університетів.

в

ВСТУП

Практикум з курсу «Основи сільського господарства» призначений для студентів технологічних факультетів педагогічних університетів. Цим посібником можуть користуватися студенти інших факультетів (географо-біологічного, хіміко-біологічного та ін.), а також вчителі загальноосвітніх навчальних закладів при підготовці до занять.

У розділі «Ґрунтознавство» викладені лабораторні і польові методи дослідження морфології і найважливіших властивостей ґрунтів, їх фізико-хімічного аналізу. З великої кількості методів обрані найбільш прості, котрі можна використовувати в умовах педагогічного університету, середньої школи.

У розділі «Агрохімія» дані завдання з розпізнавання добрив і визначення норм їх внесення.

У розділах «Овочівництво», «Плодівництво» завдання містять матеріали з якісної оцінки культур, видові і сортові відмінності окремих груп культур, біологічну і господарську характеристику найважливіших овочевих і плодово-ягідних рослин.

У розділі «Теоретичні основи тваринництва» висвітлені основи тваринництва, породи тварин, нормована годівля великої рогатої худоби, свиней, овець, кролів і птиці.

При створенні посібника використаний багаторічний досвід проведення лабораторно-практичних занять з основ сільського господарського виробництва у Полтавському національному педагогічному університеті імені В.Г. Короленка, а також існуючі методичні посібники для педагогічних і аграрних навчальних закладів.

Розділ І. ГРУНТОЗНАВСТВО



МОРФОЛОГІЧНІ ОЗНАКИ ҐРУНТІВ
Мета і завдання роботи: Сформувати в студентів поняття про ґрунт як природно-історичне тіло, загальне поняття про процес ґрунтоутворення, агрономічну цінність ґрунтів.

Знання, уміння і практичні навички, які повинен одержати студент: на натуральних зразках ознайомитися з основними морфологічними ознаками ґрунтів та їх включеннями, характерними для різних ґрунтових горизонтів. Уміти визначати тип і різновидність ґрунту, а також характер ґрунтового горизонту і наявність карбонатів у різних типах ґрунтів.

Опис лабораторного обладнання: зразки ґрунтів різних типів і горизонтів, плакати, атлас ґрунтів України, ґрунтова карта України, сільськогосподарська енциклопедія, 10% розчин НСl, фарфорові чашки, піпетки.

Об’єм і методика проведення дослідження: студенти за розданим матеріалом (плакати, атлас, карти, зразки ґрунтів) описують будову, забарвлення, різні включення, а також замальовують профілі основних типів ґрунтів.

Завдання на самостійне опрацювання: студенти повинні вивчити матеріал із підручника, практикуму, розглянути будову різних типів ґрунтів за таблицями.

Порядок оформлення звіту:

1. 
   Розглянути і замалювати по одному профілю ґрунту лісостепової, степової зони, зони сухих степів, а також зони сухих і вологих субтропіків.
   
2. 
   Замалювати з практикуму або з методичної розробки мал.1.
   
3. 
   Замалювати мал.2.
   
4. 
   Розглянути табл. 1, записати її в зошит.
   
5. 
   Описати по одному зразку ґрунту.
   

Морфологічні ознаки ґрунтів дозволяють сформувати уяву про процеси ґрунтоутворення, агрономічну цінність даного ґрунту, його родючість.

У процесі морфологічного вивчення ґрунту описують: будову (горизонти і їх потужність), забарвлення (колір), структуру, склад, різні включення і новоутворення, а також відмічають гранулометричний склад ґрунту і характер ґрунтоутворюючої породи, вологість, наявність органічної речовини і коренів рослин, глибину початку „скіпання” від соляної кислоти.

Під впливом ґрунтоутворюючого процесу товщина ґрунту поділяється на генетичні горизонти (названі так тому, що вони утворюються в процесі генезису, тобто виникнення і розвитку ґрунту).

Кожний тип ґрунту має свою будову і чергування горизонтів.

Найбільш загальна схема будови ґрунту розроблена В.В.Докучаєвим. Він виділяв у ґрунті три основних генетичних горизонти:

• 
  перегнійно-акумулятивний (горизонт А);
  
• 
  перехідний (горизонт В);
  
• 
  материнську породу (горизонт С).
  

А₀ – лісова підстилка, дернина або степова повсть;

А₁ – гумусово-акумулятивний;

А₂ – елювіальний (вимивний);

В – ілювіальний, перехідний (вмивний);

С – материнська порода.

На всіх ґрунтах, які обробляються механічно, виділяють орний горизонт А_ор.

Названі горизонти, в свою чергу, ще підрозділяються на підгоризонти.

Описуючи ґрунт, звичайно, відмічають верхню і нижню межу кожного горизонту і підгоризонту. Наприклад, для південних чорноземів можна записати А (0-25 см), В₁ (25-50 см), В_С (50-80 см), С (80 см і глибше).

Потужність горизонтів вказує на інтенсивність ґрунтоутворюючого процесу і ступінь родючості ґрунту.

Загальна потужність кожного ґрунту, тобто товщина від поверхні ґрунту до материнської породи, теж неоднакова: зустрічаються ґрунти потужністю не більше 25-30 см (ґрунти тундри), а деякі досягають 200-300 см (чорноземи).

Схема С.А.Захарова (мал. 1) показує зв’язок забарвлення ґрунту з його хімічним складом. Забарвлення може бути однорідним (чорним, білим, жовтим, червоним) і неоднорідним (білуватим, сірим, коричневим, каштановим, бурим, а також світло-сірим, темно-бурим і т.д.).

Забарвлення горизонтів ґрунтів залежить від ступеня його зволоження і освітлення, структурного складу. Наприклад, один і той же ґрунт в сухому стані має темно-сіре забарвлення, а у вологому – чорне.

Вологість ґрунту в полі визначають на дотик. Можна відрізнити наступні градації вологості ґрунту: сухий ґрунт – наявність вологи у руці не відчувається (не холодить руку), при розтиранні утворює пил; свіжий ґрунт пилу не утворює, не розкришується при стискуванні, рука ледь відчуває холод, при підсиханні, в деякій мірі, світлішає; вологий ґрунт при здавлюванні у руці злипається, рука відчуває вологу (холодить руку), фільтрувальний папір, на який покладений кусочок ґрунту, при здавлюванні зволожується, при підсиханні ґрунт значно світлішає, сирий ґрунт при здавлюванні зволожується, при підсиханні ґрунт значно світлішає; сирий ґрунт при здавлюванні змочує руку, але вода не видавлюється між пальцями, при здавлюванні в руці ґрунт зберігає надану форму; мокрий ґрунт при здавлюванні виділяє воду, яка просочується між пальцями.


(гумус)

(оксиди заліза – FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄)

(CaCO₃, SiO₂, Al₂O₃)

Мал. 1. Типи забарвлення ґрунту (за С.А.Захаровим)
За гранулометричним складом кожний горизонт і підгоризонт може бути піщаним, супіщаним, легкосуглинистим, середньосуглинистим, важкосуглинистим, глинистим.

Механічні елементи ґрунту можуть злипатися, склеюватися між собою в агрегати різної величини та форми. Окремі частинки або агрегати, на які може розпадатися ґрунт, називають структурою.

Професор Захаров С.А. виділив три основних типи структури ґрунту: кубоподібна – структурні одиниці ґрунту рівномірно розподілені за всіма трьома взаємно перпендикулярними осями; призмоподібна – структурні одиниці ґрунту розвинуті переважно за вертикальною віссю; плитоподібна – структурні окремості розвинуті за двома горизонтальними осями і вкорочені у вертикальному напрямі.

Кожний із перерахованих типів у залежності від розміру, характеру ребер і граней поділяють на більш дрібні одиниці.

Повна класифікація структурних елементів для морфологічного опису ґрунтів наводиться в табл. 1 і показана на мал. 2.

Мал. 2. Типові види ґрунтової структури

А – кубовидний тип структури: 1 – великогрудочкувата; 2 – грудочкувата; 3 – дрібногрудочкувата; 4 – пилувата; 5 – великогоріхувата; 6 – горіхувата; 7 – дрібногоріхувата; 8 – великозерниста; 9 – зерниста; 10 – порохниста; 11 – структурні окремості, нанизані на корні; Б – призмовидний тип структури: 12 – стовпчаста; 13 – стовповидна; 14 – великопризматична; 15 – призматична; 16 – дрібнопризматична; 17 – тонкопризматична; В – плитовидний тип структури: 18 – сланцювата; 19 – пластинчаста; 20 – листувата; 21 – лускоподібна; 22 – дрібнолускувата
Структура – характерна морфологічна ознака ґрунту в цілому і його окремих горизонтів.

Структура ґрунту як його морфологічна ознака суттєво відрізняється від агрономічного поняття структури ґрунту.

З агрономічної точки зору не всі ґрунтові частинки (агрегати) мають однакове значення. Цінними вважають лише ті, які не розпадаються у воді. Такі частинки називаються водотривкими. Найбільш цінними вважаються водотривкі частинки величиною від 1 до 3 мм.

З агрономічної точки зору позитивною структурою вважають лише дрібногрудочкувату і зернисту структуру з агрегатами діаметром 0,25-10 мм за якістю – пористу і вологостійку.

Ґрунт може бути структурним і безструктурним.

В структурному ґрунті добре поєднується водний, тепловий і повітряний режим, що обумовлює хороший напрям біологічних процесів, а значить, краще забезпечення поживними речовинами. Структурний ґрунт володіє меншою в’язкістю і меншою липкістю, тому такий ґрунт чинить менший опір при оранці, а його обробіток можна проводити при більш високих стадіях зволоження.

Безструктурні ґрунти погано поглинають воду, стікання її по поверхні призводить до ерозії. Такі ґрунти дуже запливають, ущільнюються, стають важкими для обробітку.

При польовому описові генетичних горизонтів ґрунту слід звернути увагу на ті включення і новоутворення, які наявні в ґрунті.

Новоутворення – скупчення хімічних сполук (вапняків, оксидів, заліза і марганцю, різних солей і т.д.), а також кротовини, заповнені землею, екскременти червів, корені рослин.

Розрізняють новоутворення хімічного і біологічного походження.

Включення можуть бути мінерального або органічного походження.

При описуванні морфологічних ознак ґрунтів відмічають таку специфіку переходу від одного генетичного горизонту до іншого: язиками, кишенями, хвильовий, поступовий, різкий перехід і т.д. Різкий перехід між горизонтами говорить про те, що ґрунт нанесений; якщо перехід поступовий, непомітний, то ґрунт утворився на даному місці.
Завдання 1. Закипання ґрунтів

Матеріали та обладнання: лопати, зразки ґрунтів, 10% розчин соляної кислоти, піпетка, зошит, ручка.

Пояснення до завдання. Після дослідження зразків ґрунту в лабораторії слід уточнити одержані дані і зробити остаточні висновки.
Хід роботи

Для визначення наявності в ґрунті карбонатів кальцію на нього капають 10% розчином соляної кислоти. Кислота, вступаючи у взаємодію з СаСО₃, руйнує його з виділенням оксиду карбону (ІV) за такою реакцією:

Н₂О

СО₂

СаСО₃ + 2 НСl = СаСl₂ + Н₂СО₃

Наявність або відсутність у ґрунті карбонатів є важливою ознакою, що свідчить про ступінь його вилуговування.

Відсутність карбонатів кальцію, а отже, і закипання, типове для ґрунтів лісової зони. Це свідчить про значне їх вилуговування (промитість), і навпаки, закипання свідчить про наявність у ґрунті карбонату кальцію, а отже, про малу ступінь його вилуговування. Останнє типове для південних ґрунтів (чорноземів, каштанових ґрунтів).

Важливим показником вилуговування ґрунтів є глибина закипання ґрунту. Чим глибше від поверхні закипає ґрунт, тобто чим глибше залягають карбонати, тим ґрунт сильніше промивається і вилуговується.

Так, наприклад, у звичайних чорноземах закипання спостерігається близько 50-60 см, а в чорноземах, розташованих на півночі зони, – на глибині близько 100-120 см. Світло-каштанові ґрунти закипають на глибині 25-30 см, а часто і з поверхні.

Для визначення закипання ґрунту і його глибини проводять дослід. На зачищену поверхню моноліту в напрямі знизу вгору (тобто, починаючи від материнської породи до поверхні) через кожні 1-1,5 см діють 10% розчином соляної кислоти, спостерігаючи, в якому місці ґрунту закипання припиняється. Межа припинення закипання і буде шуканою його глибиною, бо, очевидно, що всі горизонти, розташовані вище від межі закипання, не закипають у зв’язку з тим, що вилуговування ґрунту йде зверху вниз. Глибину початку закипання ґрунту вимірюють у сантиметрах від поверхні ґрунту.

Від кількості наявного в ґрунті карбонату кальцію залежить інтенсивність закипання, тому треба відзначити його, вказавши, сильно, середньо чи слабко закипає ґрунт. Останнє відзначається приблизно за швидкістю та енергією виділення бульбашок.
Завдання 2. Опис ґрунтового розрізу

Матеріали та обладнання. Компас, лопата, ніж, метр, крапельниця з 5-10-% розчином соляної кислоти, вода, зошит, набір олівців.

Пояснення до завдання. В залежності від призначення ґрунтові розрізи бувають повні (основні) глибиною 150-300 см, контрольні (напів’ями), глибиною 75-100 см, і поверхневі, або прикопки, глибиною 25-75 см. Для вивчення морфологічних ознак ґрунту роблять повні ґрунтові розрізи. Вони повинні розкрити всі горизонти ґрунту і материнської (ґрунтоутворюючої) породи.
Хід роботи

1. Вибрати місце для розрізу в типових умовах рельєфу, рослинності, визначеного типу ґрунту. Не рекомендується закладати розріз поблизу доріг, на випадкових буграх або западинах, по краях полів сівозмін і сільськогосподарських угідь та інших нехарактерних для всієї ділянки місцях.

2. Розмітити сторони розрізу: довжина 120-200 см, ширина 70-80 см. Призначена для опису ґрунту вузька (лицьова) сторона розрізу повинна бути під час роботи освітлена сонцем, щоб краще бачити колір ґрунту. Відповідно до цього і зорієнтувати яму.

3

5. Коли розріз зроблений, зачистити лицьову стінку і за характером кольору, включень, новоутворень та інших морфологічних ознак визначити межі генетичних горизонтів і позначити їх ножем.

6. Виміряти сантиметровою стрічкою відстань генетичних горизонтів від поверхні, визначити їх потужність і описати морфологічні ознаки кожного з них у такій послідовності:

1. Горизонт (А₀, А₁, А₂, В₁, В₂ і т.д.).

2. Глибина і потужність горизонту, наприклад: А₀ (0-3 см), А₁ (3-18 см) і т.д.

3. Забарвлення. Може бути однорідним і неоднорідним.

4. Вологість. У полі її визначають на дотик. Розрізняють такі градації вологості ґрунту: сухий, свіжий, вологий, сирий та мокрий.

Якщо ґрунтовий розріз досягає ґрунтової води, встановлюють її рівень.

Слід зазначити, що ступінь зволоження ґрунту і його горизонтів залежить не тільки від кількості в ґрунті води, але і від його гранулометричного складу.

5. Зробити пробу на оглеєння. Посиніння шматочка ґрунту від розчину червоної кров'яної солі свідчить про наявність закисних сполук заліза.

6. Після опису розрізу замалювати профіль кольоровими олівцями. На малюнку відзначити глибину і характер розгалудження кореневих систем, новоутворень, показати рівень ґрунтових вод і капілярну облямівку (при близькому рівні ґрунтових вод).

7. З огляду на сукупність генетичних горизонтів і інші ознаки, визначити тип, підтип, вид і різновид ґрунту, а також дати йому попередню агрономічну характеристику, вказати можливі заходи щодо підвищення родючості ґрунту.

Після дослідження зразків ґрунту в лабораторії, правильність визначення ґрунту слід уточнити і зробити остаточні висновки про його якість і властивості.
Завдання 3. Взяття зразків ґрунту в полі й підготовка їх до хімічного аналізу

Матеріали та обладнання. Лопата, ніж, картонні коробки або паперові пакети, обгортковий папір, шпагат, дерев'яна коробка або мішок для зразків, етикетки, олівці.

Пояснення до завдання. Визначити тип, підтип, вид і різновид ґрунту і дати йому агрономічну характеристику.

Хід роботи

1. Виконати ґрунтовий розріз або використати попередній. Зачистити стінку розрізу і намітити місце взяття зразка в кожному генетичному горизонті та підгоризонті.

На межі двох горизонтів зразки не брати. Зразок вирізати у вигляді цеглинки довжиною 10-12 см, глибиною (у стінку розрізу) 7-10 см, товщиною (висотою) 5-10 см, а там, де потужність горизонту менше 10 см, відібрати зразок на повну його товщину (не захоплюючи 1-2 см перехідних до інших горизонтів).

2. Взяти зразок у нижній частині профілю (горизонт С), а потім з наступних, поступово рухаючись наверх (до горизонту А). У розрізі зразки ґрунтів бажано відбирати з генетичних горизонтів трьох стінок. Найкраще зразок брати із середньої, найбільш характерної частини горизонту або підгоризонту. З орного горизонту беруть один зразок на всю його потужність або пошарово (0-10, 10-20, 20-30 см).

При взятті зразка намагаються зберегти природне складення ґрунту, а якщо це не вдається (ґрунти пухкого складу), зразок виймають окремими шматками з попередньо визначеного місця.

За допомогою ножа або стамески кожний взятий зразок перенести на обгортковий папір. Приблизно маса зразку повинна бути 1 кг.

3. Заповнити етикетку. В етикетці до кожного зразка повинен бути: номер розрізу, місце взяття (район, господарство, поле), назва генетичного горизонту і з якої глибини взятий, дата, підпис особи, що взяла зразок. Записи на етикетці зробити м'яким простим олівцем.

4. Ґрунт загорнути в щільний обгортковий папір, перев'язати шпагатом. Під шпагат покласти дублікат етикетки.

Зразки можна помістити й в спеціально заготовлені пакети або мішечки з тканини. У цьому випадку, крім етикетки, вкладеної в мішечок, на ньому зовні олівцем пишуть номер розрізу, генетичний горизонт, глибину взяття зразка: наприклад, р. 12. В (40-50 см). Аналогічні позначення виконують і в польовому щоденнику.

5. Вкласти зразки в спеціальну коробку або рюкзак. Після повернення з поля їх варто розгорнути і просушити, тому що ґрунт може запліснявіти (на сонці сушити не можна). Просушені зразки пересипати в картонні коробки, на які наклеїти етикетки з відповідними написами.

6. В залежності від мети аналізу беруть індивідуальні (як описано вище) і змішані ґрунтові зразки. Індивідуальні зразки беруть в одному пункті (ґрунтовому розрізі) і аналізують кожний окремо . Змішані зразки відбирають звичайно з орного шару. Один такий зразок може характеризувати площу не більше 10 га (при масштабі картування 1:10000).

Змішаний зразок складають з п'яти (десяти) індивідуальних проб, узятих з невеликої площі (100-400 м²), типових для всієї території, з якої відбирається зразок. Місця взяття індивідуальних проб для приготування змішаного зразка розміщують рівномірно по ділянці.

Кожну пробу масою 1-2 кг узяти лопатою на всю потужність орного шару (20-25 см), висипати на фанеру або клейонку, ретельно перемішати і відібрати середню пробу (300-400 г). На відстані 10-20 м від першої (центральної) проби взяти таким чином ще чотири проби, розташовуючи їх хрестоподібно. Потім усі п'ять (десять) проб зсипати разом, перемішати і відібрати змішаний зразок масою близько 1 кг. Заповнити для нього етикетку.

Проби для складання змішаного зразка повинні бути близькі за кольором, структурою і механічним складом, тобто характеризувати типовий ґрунтовий покрив для даної земельної ділянки. Якщо ділянка має комплексний ґрунтовий покрив, то змішані зразки брати не можна. У цьому випадку проб повинно бути стільки, скільки виявлено ґрунтових різновидів.

7. Відібрані в полі зразки, в лабораторії підготувати до аналізу. Для цього зразок ґрунту висипати на лист щільного паперу або фанери, просушити до повітряно-сухого стану, розім'яти руками великі грудки ґрунту і ретельно відібрати з нього корінці, валуни, включення і новоутворення. (При необхідності їх варто зважити і визначити відсотковий вміст у ґрунті). Потім ґрунт просіяти через сито, з отворами діаметром 1 мм. Ґрунт, що залишився, не пройшов через сито, подрібнити у фарфоровій ступці товкачиком з гумовим наконечником, просіяти через сито і додати до просіяного раніше ґрунту. Цю операцію повторювати доти, поки на ситі залишиться тільки кістяк (каміння, великий пісок). Після цього просіяний ґрунт ретельно перемішати, зсипати в банку з притертою пробкою або в картонні коробки і використовувати для відбору середніх проб для кожного виду аналізу.

8. Для більшості аналізів варто використовувати зразки ґрунту в повітряно-сухому стані, для деяких (наприклад, для визначення аміачного азоту, нітратів) – зразки ґрунту, тільки що взяті в полі без попереднього їх підсушування.