Определить характеристику плодородной почвы

Характеристики и свойства плодородного грунта

Характеристики плодородного грунта зависят от свойств его составляющих (песка и торфа), а также их соотношения в смеси.

Ранее в нашей статье Как определить качество плодородного грунта мы писали, по каким параметрам следует проверять материал в лаборатории , а также о том, какие характеристики вы можете вычислить самостоятельно, при помощи подручных средств. Поэтому в этой статье мы лишь коротко упомянем о всех свойствах материала, в том числе узко-специфических и энциклопедических. Не все из этих характеристик имеют реальное практическое значение и могут быть полезны обычным садоводам. Но знать их все-таки желательно – для понимания, что представляет собой материал.

Итак, выделяют следующие свойства плодородного грунта:

• Общая плотность
• Плотность твердой фазы
• Плотность скелета
• Пористость
• Кислотность
• Содержание балластных инородных механических включений
• Содержание элементов питания
• Содержание органического вещества
• Массовая доля сухого вещества
• Массовая концентрация пестицидов
• Санитарное состояние грунта

О каждой характеристике – далее.

Общая плотность грунта

Общая плотность грунта определяется путем взвешивания пробы почвы в естественном состоянии с послед у ющим вычислением соотношения ее массы и объема. Свойство характеризует плотность твердого вещества, воды и воздуха в порах.

Плотность твердой фазы

Плотность твердой фазы – это вес единицы объема грунта. Показатель зависит от состава минеральной и органической составляющих почвы. В норме он должен находиться в пределах 2,6-2,7 г/смᶾ.

Показатели плотности твердой фазы:

• Песка – 2,55-2,65 г/смᶾ
• Низинного торфа – 1,5-2,1 г/смᶾ
• Верхового торфа – 1,4-1,6 г/смᶾ

В плодородном грунте плотность ниже, чем у песка, но выше, чем у любого вида торфа. Материал часто используют для снижения плотности и у лучшения свойств более плотных грунтов.

Плотность скелета грунта

Плотность скелета плодородного грунта – это вес определенного объема почвы в его природном сложении. Измеряется в кг/мᶾ или г/смᶾ. Показатель определяют в естественном и сухом состояниях.

В ГОСТе плотность скелета иногда называют просто плотностью почвы. Эта величина зависит от глубины залегания грунтовых пластов и степени их механической обработки. Она помогает оценить возможности газообмена и увлажнения грунта. Ведь корни растений должны иметь доступ к воде и воздуху. Только в таком случае они смогут нормально развиваться и питать надземную часть. Для плодородных почв этот показатель должен находиться в пределах 1,1-1,5 г/смᶾ.

Плотность скелета чистого торфа очень низкая, от 0,07 до 0,5 г/смᶾ. Это провоцирует быстрое испарение влаги, вымывание органических веществ, усадку. У песка характеристика выше – 1,45-1,85 г/смᶾ. При смешивании этих дв у х компонентов общий объемный вес плодородного грунта становится оптимальным.

Пористость

После изучения плотности грунта определяют его пористость. Это общий размер всех пустот (внутри и между частиц), заполненных воздухом или водой, в единице объема грунта. Выражается свойство в долях единицы или процентах. Общая пористость грунта в норме должна составлять 42-60%.

Показатель пористости у песка — 35-45%, у торфа – 80-95%. При большом количестве пустот почва быстро теряет воду и пересыхает. Поэтому добавление песка к торфу улучшает его свойства и позволяет лучше удерживать влагу, необходимую для растений.

Кислотность

Для роста большинства сельскохозяйственных культур оптимальной является нейтральная реакция почвы с незначительным сдвигом в кислую сторону. Согласно ГОСТу, рН грунта должен составлять 4,0-6,0. Именно такие показатели имеет низинный торф, который добавляют в плодородный грунт. Реакция верхового торфа более кислая, а у песка – почти нейтральная.

Плодородный грунт с высокой кислотностью на основе верхового торфа может применяться для улучшения качества щелочных земель. Например, некоторые орхидеи и рододендроны любят р асти именного на кислых почвах.

Подробнее о том, что такое кислотность почвы, как ее определить, а также как повысить или понизить показатель при необходимости, читайте на нашей странице Как определить кислотность почвы.

Содержание балластных инородных механических включений

Наличие инородных включений говорит о загрязнении грунта. Они могут иметь искусственное и природное происхождение. Искусственным путем в почву могут попадать продукты жизнедеятельности человека: пластик, полиэтилен, металлические предметы и другой мусор. Природные включения – это галька, гравий, куски дерева.

По размеру различают 2 типа частиц:

• С диаметром больше 0,5 см
• С диаметром меньше 0,5 см

Однородных включений первого типа в чистой плодородной почве быть не должно, а второго типа — не больше 5%.

Содержание элементов питания

Элементы питания – это калийные, фосфорные и азотные соединения. Эти вещества являются основой жизнедеятельности любых растений. От их количества зависит плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

Образуются элементы питания в доступной для растений форме после переработки органики, поэтому в минеральной части грунта их нет. Чем выше степень разложения и минерализации органических остатков , тем больше в почве полезных химических веществ. Плодородная земля с низинным торфом богаче на элементы питания, чем с верховым.

Содержание органического вещества

Органическая составляющая плодородного грунта – это торф, в состав которого входят частично разложившиеся остатки растений, гумус и зольные элементы, образовавшиеся в результате минерализации органики. Относительно высокое содержание гуминовых кислот придает этой почве темную окраску.

В качественном плодородном грунте должно содержаться 60-70% торфа, который на 40-50% состоит из органики. Такую почву можно использовать для улучшения качества сельскохозяйственных земель , удобрения участков, создания грунтовых смесей под посадку комнатных и тепличных растений.

Массовая доля сухого вещества

Массовая доля сухого вещества определяется путем соотношения массы пробы в естественном состоянии и после полного высушивания. Это дает представление, какую часть плодородной почвы составляют минеральные и органические элементы, а какую – вода.

Чем выше пористость грунта и его насыщение влагой, тем ниже будет массовая доля сухого вещества. В норме она должна составлять не меньше 25% от общего объема. У чистого торфа, сильно увлажненного, этот процент иногда меньше нормы. Добавление песка позволяет повысить показатель.

Массовая концентрация пестицидов

Наличие пестицидов в плодородной почве еще не говорит о ее химическом загрязнении. Важно, чтобы концентрация этих веществ не превышала нормы. Согласно ГОСТу, количество пестицидов не должно быть больше 0 , 1 мг/кг. В этом случае они не повредят здоровью человека.

Санитарное состояние грунта

Биологическая безопасность, или санитарное качество определяется по содержанию бактерий кишечной группы, энтерококков, патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов. Сразу заметим, что двух последних составляющих (болезнетворных микробов и яиц глистов) в чистой почве быть не должно. Если они выявляются, материал считается опасным и не подходящим для обработки.

По количеству кишечных палочек и энтерококков плодородный грунт, пригодный для использования, делят на 2 группы:

• Чистый (от 0 до 1 0 микробов в 1 г сухой почвы)
• Условно-чистый (от 10 до 100 микробов в 1 г почвы)

Бактериальное загрязнение плодородного грунта происходит при внесении органических удобрений (например, навоза) без предварительной санитарной обработки. Источниками болезнетворных микроорганизмов и яиц глистов становятся животноводческие фермы, канализационные стоки, открытые туалеты во дворах. Поэтому для посадки растений нельзя использовать землю, находящуюся вблизи этих объектов.

Мы коротко рассмотрели характеристики плодородного грунта, прописанные в ГОСТе. Хотим еще раз обратить ваше внимание на то, что многие из этих свойств в принципе не имеют практического значения. Их можно и не знать , но спокойно пользоваться материалом. О том, как можно узнать качественные показатели конкретно вашего материала, читайте в нашей статье Как определить качество плодородного грунта.

О том, какие существуют разновидности плодородного грунта, подробно написано на нашей странице Виды плодородного грунта.

Подробнее о том, где можно использовать материал, читайте на странице Применение плодородного грунта.

Источник

Состав и виды плодородного грунта – классификация

Плодородный грунт – это смесь торфа и песка в разных соотношениях , которая содержит много органики и питательных элементов. Материал имеет черный или коричневый цвет, пористую структуру, стимулирует урожайность растений.

Встречаются и другие названия плодородного грунта:

• Торфо-песчаная смесь
• Плодородная земля
• Плодородная почва
• Заторфованный грунт
• Плодородная почва для растений

Получают плодородный грунт разными путями. Например, в естественных условиях такая почва образуется в поймах рек и озер, где к песку примешиваются органические вещества. Песчаные грунты с примесями торфа встречаются и в районах, далеких от водоемов. Если такой тип почвы обнаружен на строительном участке, его необходимо полностью извлечь , так как у него низкая прочность и сильная усадка.

Чаще плодородный грунт создают искусственным путем. Для этого песок и торф смешивают в разных пропорциях. Чтобы сохранить полезные качества такой почвы, рекомендуют вносить в нее не меньше 20% и не больше 40% песка. Идеальное соотношение – 7 частей торфа и 3 части песка, но его можно изменить в зависимости от потребностей. Подробнее об этом вы можете прочитать на странице Как сделать плодородный грунт своими руками.

Добавляя песок в грунт, вы увеличиваете плотность почвы. Также песчаный материал предотвращает вымывание удобрений, повышает скорость распада органики и высвобождение питательных элементов, улучшает дренажные свойства мате р иала. При слишком высоком содержании минерального компонента снижаются пористость и показатели плодородия.

Плодородный грунт бывает нескольких видов. Среди естественных заторфованных почв различают:

• Слабозаторфованные (10-25% органики)
• Среднезаторфованные (25-40% органики)
• Сильнозаторфованные (40-60% органики)

В качестве плодородной почвы можно рассматривать сильнозаторфованные песчаные грунты. У других разновидностей количество питательных элементов низкое, они не будут полезны для растений (в первую очередь, сельскохозяйственных и садовых культур).

Плодородный грунт различают по виду его мине р альной и органической составляющих.

Песок, который входит в состав такой почвы, бывает:

От размера минеральных частиц зависят водопроницаемость, плотность, пористость и некоторые другие свойства грунта. Лучше всего для создания смесей использовать крупный и средний пески.

Органическая часть также влияет на качество и вид плодородной почвы.

Торф, входящий в ее состав, бывает:

Верховой торф – это сравнительно молодое образование, в котором много неразложившихся остатков растений, мало питательных элементов и гумуса. У него высокая кислотность и низкое потенциальное плодородие. Низинный торф состоит из разложившихся растений и большого количества гуминовых веществ. Его потенциальное плодородие высокое , реакция приближается к нейтральной. Переходный торф – это промежуточный вариант между двумя другими разновидностями.

Самое высокое качество у плодородной почвы, имеющей в своем составе низинный торф, средний или мелкий песок. Для некоторых потребностей используют также верховой и переходный торфы в смеси с разными фракциями песка.

Если вы хотите узнать, какими свойствами должен обладать плодородный грунт, рекомендуем прочитать нашу статью Характеристики и свойства плодородного грунта.

С возможными способами использования материала вы можете познакомиться на нашей странице Применение плодородного грунта.

Подробно о том , как правильно замешать плодородный грунт самостоятельно, читайте в нашей статье Как сделать плодородный грунт своими руками.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Плодородие почвы

Плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребность возделываемых культурных растений земными факторами жизни, является результирующем показателем состояния почвенных процессов.

В более развернутом смысле, плодородие — это способность почвы обеспечивать оптимальные факторы жизни растений, включая достаточное количество питательных веществ в подвижной форме и трансформировать их в почвенный запас и обратно; проявлять фитосанитарные свойства, быть устойчивой к неблагоприятным факторам и пригодной для использования современных технологий возделывания культур.

Плодородие почвы не является единственным фактором урожая, помимо него на урожайность культур влияют биологические особенности растений, климат, агротехника и т.п. Однако при прочих равных условиях, оно будет определять продуктивность культур.

Управление плодородием почвы, заключающееся в регулировании почвенных процессов с целью обеспечения оптимальных факторов жизни растений в долгосрочном периоде, является ключевой задачей земледелия.

Современные системы земледелия уделяют существенное внимание экологическому аспекту. Задача сохранения и повышения плодородия должна решаться с учетом устойчивости почв к деградации.

Плодородный слой почвы

Навигация

Плодородие почв (English version)

Естественное плодородие почвы

Естественное плодородие — плодородие, сложившееся в результате естественного почвообразовательного процесса за длительный период времени и определяется такими факторами, как гранулометрический, химический состав почвы и климат.

В условиях естественного плодородия часть питательных веществ находится в недоступной для растений форме. В ряде случаев наблюдается постоянный дефицит некоторых элементов, например, азота.

Воздействие человека на почвы с естественным плодородием путем её обработки, привело к изменению режимов, что сказалось на обеспеченность и доступность растений факторами жизни.

Благодаря влиянию природных факторов и деятельности человека, заключающейся в обработке почвы, использовании удобрений, орошения, применения севооборотов и т.д., сформировалось эффективное плодородие.

Показатели плодородия почв

Плодородие даже одно типа почв определяется большим набором условий, например, рельефом, крутизной и экспозицией склонов, химическим составом почвообразующих пород, гидрологическим режимом и др. Что требует дифференцированного подхода к их использованию.

Количественно плодородие принято оценивать тремя видами показателей:

• агрофизические;
• биологические (состав и количество органического вещества, активность биоты, фитосанитарное состояние);
• агрохимические.

Показатели плодородия находятся в корреляции с урожаем и в большинстве случаев взаимосвязаны между собой. Некоторые из них основополагающие, определяющие состояние всех почвенных процессов, например, гранулометрический и минералогический составы, фитосанитарное состояние, другие являются их производными.

Агрофизические показатели плодородия почвы

К агрофизическим показателям плодородия почвы относятся:

• гранулометрический состав;
• минералогический состав;
• структура почвы;
• мощность пахотного слоя.

Агрофизические показатели определяют механические свойства почвы, влияющие прямо или косвенно на все факторы жизни растений и условия почвообработки.

Наиболее благоприятные для роста и развития растений складываются на почвах среднего гранулометрического состава.

Оптимальной структурой почвы принято считать комковатую или зернистую, состоящую из агрегатов 0,25-10 мм, с оптимальным соотношение твердой фазы и общей пористости 50:50 для дерново-подзолистых и 40:60 — для черноземов.

Мощность пахотного слоя — глубина обработки почвы. Увеличение глубины обработки повышает влагоемкость и создает благоприятные условия для роста корневой системы и жизнедеятельности почвенной микрофлоры. Однако, увеличение глубины обработки приводит к резкому возрастанию экономических и ресурсных затрат. Поэтому оптимальной мощностью пахотного слоя принято считать 27-30 см для большинства почв.

Гранулометрический и минеральный составы, как правило, не изменяются с течение времени, а их воспроизводство весьма затруднительно. Структура и мощность пахотного слоя, напротив, показатели, которые могут быть воспроизведены за счет соответствующих агроприемов.

Агрохимические показатели плодородия почвы

К агрохимическим показателям плодородия почв относятся:

• содержание и доступность азота;
• содержание и доступность фосфора;
• содержание и доступность калия;
• содержание и доступность микроэлементов;
• реакция почвенной среды.

Агрохимические показатели плодородия определяют доступность и обеспеченность питательными элементами, необходимые для роста и развития растений.

Содержание питательных веществ может сильно варьировать в зависимости от типа почвы и принятой агротехнологии. Для большинства почв содержание фиксированного азота составляет от 130 до 350 кг/га, фосфора — от 0,01% для бедных песчаных до 0,20% для высокогумусных, калия — до 2-3% для глинистых и суглинистых, на бедных песчаных его содержание резко снижается.

На доступность питательных элементов оказывает влияние ряд факторов, один из которых реакция почвенной среды.

Поступление питательных веществ в естественных условиях протекает довольно медленно за счет процессов азотфиксации, поступления с атмосферными осадками, пылью, грунтовыми и стоковыми водами. В условиях обрабатываемых земель агрохимические показатели регулируются внесением удобрений и мелиорантов.

Органическое вещество почвы

В большинстве случае интегральным показателем плодородия является содержание органического вещества и его качественное состояние.

Выбор именно этого показателя объясняется функциональным значением органического вещества в почвообразовательных процессах. Развитие почвы как естественно-исторического тела является результатом постоянного процесса синтеза и разрушения органического вещества, обеспечивающего непрерывность проявления круговорота веществ и энергии при почвообразовании. Почвообразовательный процесс и развитие плодородия почвы — ключевые факторы стабильного и эффективного производства.

Органическое вещество оказывает существенное влияние на важнейшие агрономические свойства почвы: агрофизические, биологические и агрохимические, а также фитосанитарное состояние.

Повышение содержания органического вещества в почве — долговременная задача, которая должна исходить из реальных возможностей воспроизводства органического вещества пахотных почв. Эффективная реализация этой задачи возможна при долговременном, планомерном и систематическом воздействии комплекса практических приемов.

Оптимальное содержание органического вещества определяется типом почвы, эффекта от количественной прибавки урожая и затратами на воспроизводство этого показателя.

Биологическая активность

Биологическая активность характеризует интенсивность почвенных биологических процессов. Полезные микроорганизмы почвы принимают участие в круговороте питательных веществ, выделяют энзимы, антибиотики, стимуляторы роста и другие органические вещества, влияющие на развитие растений.

Фитосанитарное состояние почвы

Фитосанитарное состояние заключается в способности уменьшать действие фитотоксичных веществ, микроорганизмов, фитопатогенов и поддерживать баланс между полезной и вредной энтомофауной, иметь минимальный запас семян и вегетативных органов сорных растений.

Фитосанитарное состояние почвы определяется активностью и составом почвенной биоты, преобладание в которой полезных организмов обуславливается обеспеченностью оптимальными режимами почв, создаваемых научно обоснованной системой ведения производственной деятельности, адаптированной к местным условиям.

Воспроизводство плодородия

Окультуривание вновь осваиваемых почв

Окультуривание почв — улучшение естественных свойств почвы с помощью агромелиоративных мероприятий.

Окультуривание поля — улучшение свойств почвы определенного участка с использование культуртехнического воздействия на пахотные земли, увеличения размера контуров поля, выравнивание, удаление камней и т.д.

Окультуривание почв применяют для вновь осваиваемых земель с очень низким естественным плодородием, например на подзолистых, солончаковых, сильносмытых почвах, при припахивании неплодородного подпахотного горизонта. В этих случаях, происходит не воспроизводство, а создание плодородия. Эта задача актуальна при восстановлении почвы в горных районах или торфяных разработках.

Рекультивация земель — восстановление культурного плодородия на ранее использованных почвах.

Воспроизводство плодородия

В процессе сельскохозяйственной деятельности, связанной с отчуждением с урожаем растениеводческой продукции, почвой расходуются минеральные и органические вещества, ухудшаются водный и воздушный режимы, фитосанитарное состояние, микробиологическая активность. В связи с этим происходит потеря плодородия, которое в условиях интенсивного земледелия требуется поддерживать на приемлемом уровне, а в идеальном случае должно стремиться к оптимальному обеспечению факторов жизни растений.

Восстановление плодородия почвы основывается на достижении оптимальных показателей плодородия почвы применительно к конкретным условиям производства и технологии воспроизводства плодородия. В его основе заложен закон возврата.

Воспроизводство плодородия можно разделить на простое и расширенное.

Простое воспроизводство плодородия — мероприятия, направленные на возвращение плодородия почвы к исходным параметрам.

Расширенное воспроизводство плодородия — мероприятия, направленные на восстановление плодородия почв выше их исходных параметров.

Расширенное воспроизводство особенно актуально в условиях интенсивного земледелия, в котором в оборот включены земли с низким естественным плодородием. Для дерново-подзолистых почв расширенное воспроизводство является обязательным условием ведения стабильной сельскохозяйственной деятельности.

Управление плодородием почв — комплекс мероприятий, направленных на контроль плодородия почв и простое или расширенное его воспроизводство в условиях конкретного предприятия. Оно основывается на модели, выстроенной с учетом фактических значений показателей плодородия, находящихся в корреляции с урожайностью, почвенно-климатических и производственных условий.

Пример модели плодородия на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах Нечерноземной зоны России. Продуктивность модели 4,5-6,0 т зерна, или 6500—7500 корм. ед.

Способы воспроизводства плодородия

Воспроизводство плодородия в современном земледелии осуществляют двумя способами: вещественным и технологическим.

Вещественный способ воспроизводства плодородия основан на применении удобрений, мелиорантов, пестицидов и т.д. Оказывает наиболее полное и многообразное действие на плодородие за счет восполнения запасов питательных веществ.

Технологический способ воспроизводства основан на использовании севооборота, различных способов обработки почвы и способов посева, промежуточных культур и др. Мобилизует почвенные ресурсы, но не восполняет их, поэтому применение только этого способа не способно обеспечить долгосрочный эффект воспроизводства плодородия.

Оптимизация плодородия

Благодаря разработкам научно-исследовательских учреждений и данным длительных стационарных опытов в Географической сети стала возможной оптимизация плодородия почв по агрохимическим и агрофизическим показателям. Показатели плодородия оптимальны в том случае, если они обеспечивают получение высокого урожая и качества продукции всех культур севооборота, способствуют повышению экономической эффективности и улучшению экологической ситуации.

Таблица. Показатели плодородия разных почв и урожаи сельскохозяйственных культур 1 Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

Плодородие почвы оценивают по комплексу показателей в соответствии со специализацией севооборота.

Оптимальные показатели плодородия достигаются применением комплекса агротехнических приемов и агрохимических средств. Почвенным институтом имени В.В. Докучаева предложены параметры показателей плодородия почв, обеспечивающие высокую урожайность культур.

Таблица. Оптимальные параметры свойств пахотного горизонта лесостепных почв (по Карманову Н.И., 1993)

Для дерново-подзолистых почв важным показателем является уровень кислотности, который определяется с учетом специализации севооборота, биологических особенностей культур, гранулометрического состава почвы, суммы и состава поглощенных катионов.

Одной из причин чувствительности растений к кислой реакции почвы является наличие и подвижность алюминия, причем культуры реагируют на содержание активных форм и на соотношение обменного кальция и алюминия или суммы кальция, магния и алюминия. Чем выше это соотношение, тем меньше проявлено действие алюминия.

Проблема оптимизации реакции почвенного раствора обусловлена применением физиологически кислых минеральных удобрений, приводящих к обеднению пахотного слоя кальцием. Поддержание оптимальной реакции среды кислых почв связано с научно обоснованной технологией известкования.

Первоочередно плодородие почвы определяется содержанием органического вещества. Установлены оптимальные параметры содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах в зависимости от гранулометрического состава: в песчаных — 1,8-2,0, супесчаных — 2,0-2,5, суглинистых — 2,6-3,0. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо ежегодно вносить соответственно 16-18 т/га, 13-15 т/га и 10-12 т/га навоза.

Для поддержания оптимального содержания гумуса в кислых дерново-подзолистых и серых лесных почвах сочетают известкование, внесение органических и азотных удобрений в дозах, покрывающих более 90% выноса азота культурами, включение в структуру посевных площадей бобово-злаковых травосмесей. Дозы органических удобрений определяют в зависимости от содержания гумуса и гранулометрического состава. Оценку азотного режима почв проводят по содержанию минерального азота.

Одной из характеристик окультуренности почв является содержание подвижного фосфора. При этом следует ориентироваться на наиболее требовательные к фосфорному питанию культуры севооборота для конкретных почвенно-климатических условиях.

Нижняя граница содержания подвижных форм фосфора определяется с учетом оценки содержания фосфора при максимальном урожае культуры и отсутствия эффекта от дополнительного внесения фосфорных удобрений. Согласно обобщенным данным длительных опытов нижняя граница содержания Р₂O₅ составляет 100-150 мг/кг для дерново-подзолистых суглинистых почв, 50-100 мг/кг — для песчаных и супесчаных почв, 100-150 мг/кг — для серых лесных почв. Дальнейшее увеличение содержания подвижного фосфора не обеспечивает существенного прироста урожайности.

Источник