Химический показатель качества почвы это

Показатели качества почвы и их контроль

Сам себе — почвенная лаборатория

Основными показателями качества почвы являются ее биологическая активность, механический состав, кислотность, гранулометрический состав, влагоемкость и спелость. К сожалению, в популярной литературе информация об этих показателях либо отсутствует вовсе, либо разбросана по различным источникам так, что методики их определения обнаружишь далеко не сразу.

Чтобы избавить дачников и садоводов от такого поиска, автор попытался собрать их воедино с тем, чтобы ими можно было воспользоваться уже в наступающем дачном сезоне для принятия мер по улучшению качественного состояния почв.

Биологическая активность почвы

Этот показатель характеризует жизненную силу почвы, наличие в ней гумуса и микроорганизмов, органических и питательных веществ для выращиваемых культур. Для определения активности почвы надо взять несколько листков фильтровальной бумаги (типа «промокашки») и закопать их в разных местах участка, а примерно через месяц надо посмотреть, что с ними стало. Если листок сильно истлел, значит, биологическая активность почвы высокая, и каких-либо специальных агромероприятий можно не проводить.

Если бумага разрушилась только в отдельных местах – активность почвы средняя. Если же листок остался целым – почва на участке испытывает голод на органические удобрения. И, чтобы не остаться без урожая, в нее следует срочно внести навоз, компост или гранулированные биоорганические удобрения, имеющиеся сегодня в изобилии в продаже.

В отдельных случаях полезно проверить насыщенность почвы дождевыми червями. Ведь по каналам, проделанным ими, корни растений хорошо проникают вглубь. Для этой цели снимают почву лопатой на глубину 5 см и на площадке размером 0,5х0,5 м подсчитывают число ходов червей, определяя их общее число на 1 м². Если почва имеет до 400 ходов на 1 м², то она богатая. Причем, если со временем наблюдается прирост числа ходов, то это означает, что землепользование ведется правильно.

Механический состав почвы

Это не менее важный показатель качества почвы, чем предыдущий, и позволяет охарактеризовать, прежде всего, тип почвы и определиться с агроприемами, которые требуются для выращивания тех или иных культур. Для этой цели надо взять из середины обрабатываемого слоя горсть земли, добавить в нее немного воды, хорошо размять между ладонями и попробовать скатать шарик диаметром около 4 см.

Если шарик не получается – почва песчаная. Если шарик получился, то надо попытаться раскатать его в шнур между ладонями. Если шнур не получился – почва супесчаная. После этого следует свернуть шнур в колечко, и если оно не получается – почва легкосуглинистая, а если колечко ломается – почва тяжелосуглинистая. Когда колечку удается придать любую форму, то почва явно глинистая.

Если почва суглинистая или супесчаная, то владельцу участка повезло, так как именно такие почвы любит большинство растений. В случае, когда почва песчаная или глинистая, должны быть предприняты меры по их улучшению, известные из специальной литературы: в первом случае – глинование, во втором – пескование при одновременном внесении значительных доз органических удобрений.

Для определения состава почвы можно пользоваться и более грубой методикой, называемой отстойной пробой. Для этого берут немного садовой земли, заливают ее водой в стакане и размешивают. При этом от глины вода очень быстро становится темной и мутной, песок оседает на дно, а гумус (перегной) всплывает наверх. Остается лишь визуально оценить долю различных компонентов почвы и определить, что нужно добавить для улучшения ее качества. Если гумуса в такой пробе окажется менее 2-3%, то почва нуждается в перегное, компосте или других органических удобрениях.

Кислотность почвы

Характеризует концентрацию ионов водорода и гидроксила в почвенном растворе, выраженную в pH водной и солевой вытяжек из почвы. Показатель кислотности почвы pH на участке можно определить с помощью лакмусовой бумажки, наборы которой продаются в магазинах и содержат в себе 20 полосок, причем есть в них цветная шкала и инструкция по применению. При этом в целях экономии полосок их можно разрезать пополам и проводить до 40 измерений.

Однако вполне можно обойтись и без этого набора, для чего достаточно купить в аптеке фенолфталеин (пурген), измельчить 10 таблеток и размешать порошок в половине стакана теплой воды. После этого берут белую промокательную бумагу, режут ее на полоски 10х2 см, опускают в раствор и высушивают. Далее на глубине около 15 см берется проба почвы, смешивается с дождевой водой и сжимается в руке с индикатором.

Если бумажка окрасилась в ярко-красный цвет – почва щелочная, если порозовела – близка к нейтральной (pH=6-7), а если цвета не меняет – кислая, требующая обязательного известкования: на песчаных и супесчаных почвах в дозе 150-450 г/м² и на суглинистых и глинистых в дозе 450-900 г/м². Весьма хорошие результаты, сужу по своему опыту, дает применение для раскисления почвы печной или растительной золы примерно в тех же дозах, но вносимых в 2-3 раза чаще.

О кислотности почвы судят также по некоторым признакам почвы и растениям. Например, белесая (похожая на золу) прослойка почвы, залегающая на небольшой глубине от поверхности, — признак кислой почвы. На кислых почвах обычно растут щавель, полевой хвощ, на менее кислых – клевер.

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