Гумус — кладовая плодородия. Он образуется микроорганизмами-гумификаторами из остатков растений и животных. Запас гумуса зависит от мощности гумусового слоя и от процентного содержания гумуса в нем. Мощность гумусового слоя у черноземных почв может достигать 1 м, а у лесных почв (подзолистых, серых) она составляет 10—30 см. Содер­жание гумуса в этом слое у черноземов 6—10%, у лесных почв — 2—4%.

Другая группа микроорганизмов высвобождает из гумуса в почвенный раствор питательные элементы. Среди них раз­личают дакроэледентм (азот, фосфор, кадий), которые тре­буются растениям в большом количестве, и микроэлементы (марганец, бор, медь, цинк и др.), которых растениям нужно немного. Все питательные элементы поглощаются из почвен­ного раствора корнями растений и выносятся из почвы с урожаем. Поэтому, если в почву не вносить удобрений (навоз, минеральные удобрения), то запасы элементов питания в ней иссякнут.

Азот может поступать в почву в результате жизнедеятель­ности микроорганизмов-симбиотрофов, свободно живущих в почве или в клубеньках на корнях бобовых. Чтобы увеличить биологическую азотфиксацию, расширяют площади посевов гороха, сои, люцерны, клевера и других многолетних и одно­летних бобовых. Однако биологическая азотфиксация не всег­да полностью компенсирует потери, которые понесла почва при уборке урожая. Приходится вносить навоз, содержащий много азота, или минеральные азотные удобрения.

Структура почвы — это форма и размеры комочков, на которые она распадается. Лучшая структура — мелкокомковатая. Внутри комочков складываются условия для деятельности микроорганизмов-гумификаторов, образующих гумус, а между комочками — для микроорганизмов, которые разлагают гумус до доступных растениям минеральных соединений.

На плодородие почвы влияет ее обеспеченность влагой. Урожай снижается при недостатке влаги, что бывает в засуш­ливые годы. Особенно часты засухи в южных степных райо­нах. В этих районах плодородие снижается и в результате засоления почв. В почвенном растворе содержатся воднорастворимые соли (хлориды, сульфаты, сода), препятствующие росту сельскохозяйственных растений. В Европейском Нечер­ноземье плодородие почв снижается из-за кислой реакции почвенного раствора, что затрудняет поглощение корнями элементов питания.

При рациональном природопользовании для сохранения плодородия почв используются следующие приемы:

Борьба с эрозией — смывом или сдуванием поверхностно­го наиболее плодородного слоя почвы. Для этого земли на склонах засевают многолетними травами, которые образуют дернину, защищающую поверхность почвы от разрушения водой и ветром. Применяют специальные приемы обработки почвы, сохраняющие на ее поверхности часть жнивья (того, что остается на поле после скашивания однолетних культур). На склонах обработку почвы ведут поперек склона, и каждая бороздка становится маленькой плотиной, препятствующей отеканию воды со взвешенными в ней почвенными частица­ми. Для предотвращения ветровой эрозии используют кули­сы — полосы из высокорослых растений (подсолнечник, ку­куруза), которые сохраняют на поде после уборки урожая. Кулисы располагаются поперек направления господству­ющих ветров. Особый вид эрозии — образование оврагов. Для предотвращения или остановки этого процесса проводят спе­циальные посадки леса.

Замена отвальной вспашки плугом безотвальным рыхле­нием почвы. При обработке отвальным плугом почва ставится «с ног на голову»: подповерхностный слой почвы, в котором микроорганизмы-гумификаторы перерабатывают пожнивные остатки в гумус, оказывается на поверхности. Процесс обра­зования гумуса замедляется, а разрушение его, напротив, ускоряется. На незащищенной растениями почве усиливается эрозия. Поэтому отвальную вспашку заменяют рыхлением без оборота пласта. Для этого используют специальные ору­дия — рыхлители (дисковые бороны, плоскорезы, щелевате-ли и др.). Безотвальная обработка может быть мелкой (5—10 см) и глубокой. Иногда посев проводят в жнивье без обработ­ки (этот прием называют нулевой обработкой почвы).

Севооборот. Это чередование разных культур на одном поле. В состав севооборота, кроме зерновых (пшеница, рожь), или пропашных (кукуруза), включают многолетние и однолетние бобовые травы, которые благодаря связанным с ними клубеньковым бактериям пополняют запасы азота в почве. Повышают плодородие почв и сидераты — культу­ры, зеленую массу которых запахивают в почву. Чередова­ние культур облегчает борьбу с вредителями сельскохозяй­ственных растений, снижает засоренность полей сорными растениями.

Применение органо-минеральных удобрений. При внесении только минеральных удобрений, особенно в высоких дозах, активизируются микроорганизмы, разрушающие гу­мус, а деятельность микроорганизмов-гумификаторов подав­ляется. В результате запас плодородия в почве снижается. Если минеральные удобрения вносятся невысокими дозамиодновременно с органическими удобрениями (в первую оче­редь — с навозом), этого не происходит. Гумус не разрушает­ся, а питательные вещества удобрений поступают в почвен­ный раствор и повышают урожай.

Сухое земледелие. Орошение, как и отвальная вспашка, ослабляет жизнедеятельность микроорганизмов-гумифика­торов и разрушает структуру почвы. В южных районах России орошение вызывает вторичное засоление почвы. Чтобы уменьшить площади орошаемых земель, выращивают засухоустойчивые культуры, которые могут обходиться без полива. На орошаемых землях выращивают только требова­тельные к влаге овощи (капусту, огурцы) или многолетние травы в степных районах. Орошение на одном участке прово­дят не более 2—3 лет, после чего почве дают отдых и выра­щивают культуры без полива.

Использование легкой сельскохозяйственной техники. Тяжелые тракторы уплотняют почву и разрушают ее структуру, и потому лучше использовать легкие колесные тракторы. Часто для их прохода создают специальную колею: при уходе за посевом (подкормка, культивация и т.д.) трактор проходит по собственному следу. При этом почва уплотняется только под колеей. Применяют также специальные широкопрофиль-ные шины, уменьшающие давление на почву, и широкоза­хватные агрегаты, позволяющие обработать поле за меньшее число проходов техники. Для уменьшения числа проходов совмещают разные агрегаты — одновременно проводят рых­ление почвы, посев и внесение удобрений.

ЖИВОТНОВОДСТВО

Одомашнивание животных произошло примерно в то же время, что и введение в культуру растений, т.е. около 10 тысяч лет назад. Археологи считают, что первыми были одомашнены овца, коза и собака. Крупный рогатый скот и свинья в хозяй­стве человека появились позже.

Сегодня сельскохозяйствен­ные животные — важнейшие консументы агроэкосистемы. В разных природных условиях разводят разные виды скота. Для лесной зоны экологически более подходит крупный рога­тый скот, в степной зоне разво­дят свиней, в откорме которых большую роль играет зерно. Если имеется много земель, не­пригодных для пашни (гор­ные склоны, засоленные почвы), оправдано овцеводство. В неко­торых районах, где много естест­венных пастбищ (Якутия, Баш­кортостан, Татарстан) развито коневодство. Лошади не боятся суровой зимы, их круглый год можно содержать на подножном корме. Из их молока получают кумыс. Высокими вкусовыми качествами отличается конское мясо.