Для чего необходим анализ почв

Что такое агрохимический анализ почвы и зачем нужно его определять?

Заботясь о своем здоровье, мы стараемся полноценно питаться, употреблять достаточное для нормальной жизнедеятельности организма количество витаминов, минеральных веществ, белков, жиров и углеводов. Мы регулярно посещаем докторов, проходим обследования и, конечно же, сдаем анализы. Ведь только точное лабораторное заключение опишет полную картину состояния нашего здоровья. Также и с почвой. Она — такой же организм, который требует постоянной подкормки, чтоб быть здоровой и радовать нас хорошим урожаем. Растения нуждаются в питательных веществах для здоровья и роста. Азот, фосфор, калий, и многие другие микроэлементы, находящиеся в почве, играют важную роль в росте и правильном развитии растений. А для определения нехватки какого-либо элемента, почве, как и человеку, необходимо сдавать анализы, точнее один – агрохимический. Об этом подробнее рассказал начальник отдела химических испытаний ФГБУ «Омский референтный центр Россельхознадзора» Жигалов Павел Глебович.
-Для чего необходимо проводить агрохимический анализ почвы?
— Содержание элементов питания в почве, ее физические и агрономические свойства на прямую влияют на уровень ее плодородия. Агрохимический анализ проводится с целью определения степени ее обеспеченности основными элементами минерального питания, водородного показателя и степени насыщения органическим веществом. Именно наличие этих элементов, определяющих плодородие, могут внести значительный вклад в получение богатого, качественного урожая.

— Какие элементы включает агрохимический анализ?
— Параметры и показатели установлены гигиеническими нормативами. Агрохимический анализ определяет уровень рН -кислотность почвы, а также наличие в ней нитратов, впоследствии переходящих в нитриты, которые в больших количествах опасны для человека и могут накапливаться в продуктах сельского хозяйства по причине избыточного содержания в грунте азотных удобрений. Также определяется органическое вещество почвы (гумус) -это важная составная часть почвы, которая представляет собой сложный химический комплекс органических веществ, биогенного происхождения, от которого во многом зависит плодородие урожая(почвы). При анализе определяется наличие в почве таких элементов как подвижный фосфор, обменный калий, общий и нитратный азот, железо, микроэлементы, соли тяжелых металлов, токсичных элементов.

-Когда лучше всего проводить агрохимический анализ?
— Перед посадкой. В это время необходимо определить состав почвы — что имеется, чего недостает. Возможно, будет необходима подкормка, в период вегетации, ведь растение во время роста забирает из земли необходимые питательные вещества, вследствие чего происходит истощение почв. В данный период также возможно применение различных удобрений.

-Заинтересованы ли сельхозтоваропроизводители Омска и области в данном анализе?
— Да, в данном анализе заинтересованы как фермерские хозяйства, так и владельцы садовых участков. Ведь все хотят получить качественный и количественный урожай. И, если почва не плодоносит, необходимо определить причину. Поэтому перед посевной кампанией сельхозтоваропроизводители обращаются с просьбой определить запас влаги в метровом слое почвы, на основании результатов которого в дальнейшем принимается решение, что и когда сеять, прогнозируется будущий урожай. По заявкам клиентов, после оформления соответствующих документов, специалисты нашего Учреждения выезжают на место отбора проб и в соответствии с действующими ГОСТами, производят отбор и формируют средний образец. Иногда сами садоводы, привозят почву для анализа. Фермерские хозяйства чаще всего просят определить в почве количество NPK (азота, фосфора и калия), наличие солей тяжелых металлов, определить засоленность почвы, кислотность, влажность. Собственников дач интересуют плодородие и засоленность почвы.

— Кроме агрохимического, какие ещё виды химического анализа вы осуществляете?
— Отдел химических испытаний состоит из трех лабораторий — агрохимической, химико-токсикологической и лаборатории качества зерна и кормов. В агрохимической лаборатории кроме анализа грунта можно определить пригодность воды для орошения и оценить качество минеральных удобрений. В химико-токсикологической лаборатории проводятся испытания образцов продукции по показателям безопасности и качества (в т.ч. зерновых, зернобобовых и масличных культур, пищевых продуктов) для целей сертификации и декларирования, определяется качество химических средств защиты растений (процент действующего вещества — ДВ). Лабораторией качества зерна и кормов проводятся испытания зерна и продуктов его переработки по подтверждению их качества (для закладки в интервенционный фонд, государственный резерв), выдаются соответствующие сертификаты качества при отгрузке зерна на экспорт и внутри страны; проводятся испытания кормов.

Источник

Методы анализа свойств и состава почвы, как проходит процесс исследования

Комплексный почвенный анализ помогает определить основные характеристики грунта, его состав, содержание в нем питательных элементов. Информация, полученная в результате анализа почвы, дает возможность просчитать количество удобрений, необходимых для внесения, и определить, какие агротехнические средства нужны для ее улучшения. Рассмотрим, что такое почвенный анализ, какие методы входят в него, и процесс исследования.

Что значит анализ почв?

Это несколько исследований, которые выполняются для определения механического состава, физических и химических свойств, биологических и агрохимических ее характеристик. Для полного изучения состояния грунта необходимо подключение всех методов, потому что все особенности почвы влияют на развитие и плодоношение культур.

Анализ почвы включает исследования кислотности, электропроводности, гранулометрического состава, емкости катионного обмена, объема органического вещества, содержания питательных элементов, основных и дополнительных.

Для чего нужен

Исследование свойств и состава почвы позволяет составить мнение об ожидаемом плодородии земли, какие агротехнические меры необходимо применять для улучшения грунта, сколько и каких удобрений вносить, чтобы достичь урожайности, которую запланировали.

Изучение состава и характеристик грунта необходимо для снижения затрат на приобретение удобрений, что означает в перспективе снижение себестоимости продукции. Это имеет важное значение для любого сельскохозяйственного предприятия, фермерского или частного хозяйства.

Техники анализа

Для каждого образца проводят несколько исследований, чтобы составить полную картину состояния грунта. Полное исследование включает механический, химический, минералогический, агрохимический и токсикологический анализы. Каждый из них имеет свои особенности, но все они одинаково важны.

Механический

Гранулометрическое исследование грунта проводится для того, чтобы определить в нем количество частиц различного размера. Определяют это с помощью сит и исследования быстроты оседания частиц в стоячей воде. В зависимости от того, сколько в образце глины, то есть частиц, диаметр которых меньше 0,01 мм, или песка, частицы которого больше 0,01 мм, определяют тип по механическому составу. Почвы могут быть песчаными, супесчаными или суглинистыми в разной степени и глинистыми.

Химический

Для установления химических показателей проводится химический анализ. Он состоит из нескольких исследований: элементный анализ определяет процентное и общее содержание химических элементов в земле.

Исследование водной вытяжки, которое обязательно проводится для солончаков и засоленных грунтов, необходимо для установления нахождения в земле компонентов, растворимых в воде. К химическому анализу относится и определение поглотительной способности грунта, насколько он насыщен подвижными, то есть легкорастворимыми, соединениями питательных элементов. По этим результатам можно определить, сколько и каких необходимо вносить удобрений.

При химическом анализе устанавливают также распределение органики по фракциям, формы, в которых находятся питательные соединения и минеральные элементы.

Минералогический

Этот вид исследования определяет, сколько в местной почве содержится первичных и вторичных минералов. Отдельно исследуют разные фракции, составляющие грунт, – илистую, коллоидную и глинистую. В результате получают сведения о происхождении почвы и о том, как происходят процессы выветривания.

Агрохимический

Похож на химический анализ, в ходе него выясняют концентрацию веществ, которые влияют непосредственно на культурные растения и в дальнейшем на животных, которые будут питаться этими растениями.

Токсикологический

Этот лабораторный анализ проводят для определения концентрации в грунте потенциально токсических веществ: тяжелых металлов, остатков пестицидов, нефтепродуктов и прочих.

Как проходит процесс исследования

Исследования проводятся в полевых условиях или в лаборатории. Для каждого из методов есть порядок проведения. Но любой из них должен быть проведен тщательно, чтобы избежать ошибок либо неточностей в исследованиях.

Сначала почву отбирают на анализ, например, есть известный способ, который называется «метод конверта». Метод предполагает взятие проб с одного участка с четырех его углов и взятие пробы с центральной части. Из этих разных точек нужно взять почву совком или же шпателем. Необходимость брать образцы с разных точек продиктована тем, что даже на сравнительно небольшом участке почва может быть неоднородной.

Собранный материал аккуратно сложить в мешочки из полиэтилена или бумагу. Нельзя касаться почвы руками и курить в процессе сбора материала – попадание на образец посторонних веществ может дать неверные сведения и исказить результат.

Желательно, чтобы в выбранной для исследования лаборатории было оборудование и реагенты, которые позволят провести необходимые исследования. К примеру, для анализа почвы дачного или садового участка требуется химическое, радиологическое и микробиологическое исследование. Для фермеров и владельцев сельскохозяйственных предприятий, кроме этих анализов, нужны еще токсикологический и агрохимический анализы.

Почвенный анализ должен быть сделан качественно и точно, так как ошибки могут привести не к экономии средств, а к лишним затратам. Результат можно получить через 1-3 недели после отправки в лабораторию образцов.

Разносторонний анализ почвы необходим земледельцу, фермеру или частнику. Исследование помогает понять, что нужно исправить, если характеристики не в норме, и как это сделать. По результатам комплексного анализа можно узнать состав почвы и скорректировать, если понадобится. Можно выявить кислотность и выровнять ее параметры, если необходимо. Узнать, достаточно ли питательных веществ в почве, в каком они соотношении, какие удобрения вносить и в каком количестве. Знание о состоянии почвы на участке позволяет более рационально работать на ней, грамотно организовать выращивание растений и уход за ними.

Источник

Агрохимический анализ. Обоснование и интерпретация

Агрохимический анализ почв проводят для того, чтобы [2]:

1. Определить, достаточно ли в почве доступных питательных веществ для растений;
2. Следить за изменением свойств почвы, которые так или иначе влияют на рост и развитие растений;
3. Оценить характер и определить особенности взаимодействия почвы с применяемыми удобрениями и поступающими из атмосферы веществами;
4. Рассчитать количество удобрений, которое необходимо внести в почву.

Что мы делаем при анализе и почему именно это?

Мы определяем основные свойства почвы, которые тем или иным образом могут сказаться на росте и развитии растений. Одним из важнейших показателей, определяемых при агрохимическом анализе, является реакция среды (рН). Почему важно контролировать рН?

1. В основном наибольшие урожаи сельскохозяйственных растений получают при слабокислой или нейтральной реакции среды, но очень часто почва становится более кислой и это препятствует получению высоких урожаев. [12]
2. Реакция среды воздействует на способность растений поглощать из почвы питательные элементы. При более низких рН она уменьшается, а иногда даже приводит к потере питательных элементов из корней растений [12];
3. рН сказывается на миграции и аккумуляции веществ в почве [3], в том числе токсичных [6];
4. Микробиологическая активность почвы тоже зависит от реакции среды [3];
5. Помимо этого, рН влияет на катионообменную ёмкость почв [4] – максимальное количество катионов, которое может быть удержано почвой в обменном состоянии при заданных условиях [1] и потенциально доступно растениям.

Поэтому при агрохимическом анализе мы определяем рН водной вытяжки из почвы. Но он позволяет судить только о степени кислотности или щёлочности и не даёт количественного представления о содержании кислот и оснований из-за высокой буферности почв. Однако, например, содержание кислотных компонентов может увеличиваться, а рН оставаться практически неизменным. В связи с этим помимо рН водной вытяжки мы определяем потенциальную кислотность — рН солевой вытяжки [8].

Кроме реакции среды важны так же и сами питательные элементы. Растения больше всего нуждаются в следующих из них:

Азот — один из наиболее распространённых элементов в природе, тем не менее растениям часто не хватает азота, так как растения могут усваивать только определённые формы соединений азота (в основном аммонийную и нитратную формы) [3]. В то же время азот является незаменимым элементом в растении, входя в состав белков, ДНК, многих жизненно важных органических веществ. При недостатке азота нарушается процесс фотосинтеза из-за разрушения хлорофилла, возможно высыхание и отмирание частей растений, поэтому обеспечение азотом — одна из важнейших проблем при выращивании сельскохозяйственных культур. В связи с этим для оценки доступного для растений азота мы определяем содержание аммонийного и нитратного азота в почве.

Фосфор тоже жизненно необходим растениям и также входит в состав многих органических соединений. Кроме того, он участвует в энергетическом обмене клеток. Но подвижные формы фосфора во многих почвах находятся в дефиците [4], что приводит к снижению активности ферментов, контролирующих клеточный метаболизм, и веществ, участвующих в синтезе РНК, белков и делении клеток. Соответственно, при недостатке фосфора рост растений замедляется, что, естественно, не может не сказаться на урожае [10]. Поэтому очень важно определять содержание подвижных форм фосфора в почве.

Калий является важнейшим элементом питания растений, он входит в состав цитоплазмы клетки, в значительной степени определяет её свойства и поэтому влияет практически на все процессы в клетке. Калий участвует в поглощении и транспорте воды, открывании и закрывании устьиц. Также при калийном голодании нарушается структура митохондрий и хлоропластов, что в свою очередь оказывает влияние на фотосинтез и дыхание [10]. Поэтому достаточное содержание калия в почве повышает устойчивость растений к воздействию низких и высоких температур, сопротивляемость растений болезням, а также сокращает сроки созревания растений [12]. Растениям доступны только подвижные формы калия, поэтому именно их мы и определяем.

Органическое вещество почвы является важным показателем её плодородия. Оно состоит из ещё не успевших разложиться органических остатков и уже претерпевших изменения органических веществ, называемых гумусом. Гумус способствует накоплению и удержанию питательных для растений веществ, которые при его разложении переходят в почвенный раствор и могут потребляться растениями [3]. Количество гумуса в почве определяют через количество органического углерода в почве.

Как должно быть в идеале и в каких диапазонах могут колебаться указанные параметры?

Данные показатели могут различаться для разных типов почв, и для разных сельскохозяйственных культур могут быть оптимальными разные диапазоны значений, тем не менее в среднем плодородие почвы можно оценить следующим образом:

Таблица 1. Оценка потенциального плодородия почв по содержанию гумуса и доступных для растений фосфора, калия и азота.

* — по Г. В. Мотузовой и О.С. Безугловой, 2007 (по методу Кирсанова);

** — по Г. П. Гамзикову, 1981;

*** — по Л. А. Гришиной и Д. С. Орлову, 1978.

Таблица 2. Градация кислотности (щёлочности) почв по величине рН водной и солевой вытяжек [11].

Что делать, если что-то не в норме?

Одним из основных приёмов повышения плодородия почв является внесение удобрений. В таблице 3 представлены некоторые из них.

Таблица 3. Вещества, добавляемые в почву для улучшения её свойств [7].

При недостатке в почве азота, фосфора и калия применяют комплексные удобрения, содержащие в своём составе сразу несколько питательных элементов. Например, это аммонизированный суперфосфат, аммофос, диаммофос, калийная селитра, нитрофос и нитроаммофос, нитрофоска и нитроаммофоска, карбоаммофос и карбоаммофоска, жидкие комплексные удобрения. Преимущество их заключается в том, что при внесении удобрений в крупных масштабах снижаются затраты на транспортировку смешивание, хранение и внесение удобрений. Из недостатков комплексных удобрений выделяют то, что соотношение элементов питания в них изменяется слабо и при внесении их в почву может получиться так, что одних элементов попадёт в почву больше, чем нужно, тогда как других окажется недостаточно [7].

Существуют также бактериальные удобрения, содержащие специальные бактерии, которые улучшают питание растений. Их применяют только при выращивании бобовых растений и для каждого вида подбирают разные штаммы бактерий [7].

Какое же удобрение лучше?

Таблица 4. Сравнение органических, минеральных и биологических удобрений [7].

Скорость действия Медленно (3–4 года) Быстро Медленно (3–5 лет) Наличие микроорганизмов Да Нет Да Повышение качества почвы Да Нет Да Специфичность для определённого вида растения Нет Да Да