Относительное плодородие почв это

Относительное плодородие почв это

Глава 10. ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

Значение почвы как основного средства сельскохозяйственного производства определяется ее основным свойством – плодородием. Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность растений во всех необходимых им условиях (элементах питания, воде, воздухе, тепле и др.) для нормального роста и развития.

Развитие учения о плодородии почв связано с именем русского почвоведа В.Р.Вильямса. Он изучил формирование и развитие плодородия в ходе процесса почвообразования, показал взаимосвязь со свойствами почв и пути его повышения при сельскохозяйственном использовании.

Плодородие – особое специфическое свойство почвы, являющееся главным качественным отличительным признаком ее от горной породы. Плодородия является результатом почвообразования, а при использовании в сельском хозяйстве — результатом окультуривания.

§1. Виды почвенного плодородия

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, эффективное (экономическое) и потенциальное.

Естественное плодородие – то плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека. Естественное плодородие в одном случае может быть сравнительно высоким, в другом весьма низким, но всегда определяется сочетанием и совместным влиянием природных факторов и процессов почвообразования. Естественным плодородием в чистом виде практически обладают лишь целинные земли. Оно определяется биологической продуктивностью, т.е. количеством растительной массы, создаваемой за год на единицу площади.

Искусственное плодородие – плодородие, которым обладает почва в результате целенаправленного воздействия человека (обработки, удобрения, мелиорации и других приемов по окультуриванию). С момента, когда целинный участок вовлекается в оборот и почва становится средством производства и продуктом труда человека, она наряду с естественным приобретает искусственное плодородие. В чистом виде оно возникает при создании субстратов для выращивания растений в теплицах, парниках и т.п.

Искусственное плодородие свойственно всем в той или иной мере окультуренным почвам. Однако как бы ни была высоко окультурена почва, она наряду с искусственным всегда обладает и естественным плодородием, обусловленным природными свойствами почвы. Чем выше культура земледелия, тем больше изменились первоначальные качества почв и тем сильнее выражено в ней искусственное плодородие. Однако определить, какая часть плодородия окультуренной почвы относится к ее естественному плодородию, а какая к искусственному, невозможно. Эти два вида плодородия неразрывно связаны между собой и формируют эффективное (экономическое) плодородие.

Эффективное (экономическое) плодородие представляет собой ту часть плодородия почвы, которая реализуется в виде урожая растений. Оно является реальным выражением искусственного и природного плодородия, вместе взятых, и представляет собой результат воздействия человека на почву в определенных социально-экономических условиях. Следовательно, к основным факторам, от которых зависит эффективное плодородие, относятся не только уровень природного плодородия, но в большей степени условия использования почв в производстве, уровень развития науки, техники и реализации их достижений, и растет вместе с ростом последних. Является частью потенциального плодородия почв.

Потенциальное плодородие – это суммарное плодородие почвы, определяемое ее приобретенными в процессе почвообразования или созданными (измененными) человеком свойствами. Характеризуется запасами элементов питания растений, формами их соединений и сложным взаимодействием всех других свойств, определяющих способность почвы в благоприятных условиях обеспечения растений другими факторами – водой, воздухом, теплом (а это возможно при окультуривании) – длительное время мобилизовать в необходимых для растений количествах элементы питания и поддерживать высокий уровень эффективного плодородия. Огромное потенциальное плодородие имеет, например, луговой торфяник, после осушения и освоения на нем получают очень высокие урожаи культурных растений за счет частичного расхода запасного фонда. Высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые.

Различные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям. Поэтому говорят об относительном плодородии почв, т.е. по отношению к определенным видам растений или растительным формациям. Одна и та же почва может быть плодородной для одних и малопригодной для других растений. Например, болотные почвы высокоплодородны для болотной растительности и не подходят для степной, кислые подзолистые плодородны в отношении лесной растительности, на солончаках хорошо произрастает галофильная растительность.

§2. Факторы и условия плодородия почв. Воспроизводство плодородия

Различают факторы и условия почвенного плодородия. К первым относятся элементы азотного и зольного питания растений, лучистая энергия, вода, воздух и тепло – необходимые земные факторы жизни и роста растений, ко вторым – совокупность свойств и режимов, сложное взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами (физические и физико-химические свойства, наличие токсических веществ и др.).

Главные показатели (условия), определяющие уровень почвенного плодородия, можно объединить в следующие группы:

1) комплекс физических свойств почвы – механический состав, структура, физико-механические свойства, воздушные, водные и тепловые свойства;

2) комплекс химических свойств – гумусовый состав, минералогический и химический состав, количество подвижных форм макро- и микроэлементов, наличие токсических веществ, отсутствие избытка легкорастворимых солей;

3) комплекс физико-химических свойств – реакция, емкость поглощения, состав обменных катионов, степень насыщенности основаниями, окислительно-восстановительный потенциал;

4) комплекс биологический свойств – количество микроорганизмов, преобладание бактерий (нитрифицирующих, целлюлозоразрушающих, наличие азотфиксирующих), ферментативная активность, «дыхание» почвы, фитосанитарное состояние;

5) комплекс режимов почвы – благоприятные водно-воздушный, пищевой и тепловой.

Необходимо подчеркнуть, что плодородие проявляется как результат сложного взаимодействия и взаимовлияния свойств и режимов почвы. Свойства почвы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на уровень ее плодородия. В таблице 13 перечислены основные лимитирующие факторы почв и соответствующие приемы их мелиорации.

Лимитирующие факторы плодородия и прием их ликвидации

Источник

Лекция 12. – Тема: «Плодородие почвы»

Лекция 12. – Тема: «Плодородие почвы».

Цель лекции: Дать понятие о почвенном плодородии и его категориях, расяснить относительный характер плодородия почв. Показать от каких факторов зависит плодородие почв и какие факторы лимитируют плодородие. Оценка плодородия почв и их изменения в процессе земледельческого использования. Разъяснить социально-экономические аспекты плодородия почв.

Ключевые слова: плодородие, эффективность, воспроизводство, лимитирующие факторы, биологическая активность, гумус, поглотительная способность, структурность, урожайность.

Рассматриваемые вопросы: Понятие почвенного плодородия. Категории плодородия: естественное, искусственное, потенциальное, эффективное, относительное, экономическое. Воспроизводство плодородия. Относительный характер плодородия и почвенные свойства и режимы ее определяющие. Понятие оптимальные параметры почвенного плодородия. Факторы лимитирующие почвенное плодородие и их регулирование. Оценка плодородия почв, степени их окультуренности. Истощение почв. Закон «убывающего» плодородия почв. Антропогенная деградация почв. Социально-экономические аспекты плодородия почв.

Основным свойствам почв как природного тела является плодородие. От степени плодородия зависит жизнь на Земле растений, животных и человека. Плодородие обеспечивается совокупностью всех свойств почвы. Наличием достаточного количества воды, воздуха, элементов органического и минерального питания, хорошей водопрочной структуры и благоприятной реакции среды. В создании плодородия почвы большую роль играют солнечная энергия, материнские породы и деятельность микроорганизмов. В процессе сложных био-физико-химических процессов почва преобразует энергию солнца, минеральные и биологические элементы в доступные для живых организмов формы, обеспечивая их всем необходимым для нормальной жизнедеятельности. Таким образом, под плодородием следует понимать способность почвы обеспечивать рост и развитие растений всеми необходимыми условиями жизнедеятельности – водой, воздухом, теплом и элементами питания.

Различают следующие категории плодородия почвы: естественное (природное), искусственное, потенциальное, эффективное и относительное.

Естественное плодородие почв формируется в процессе эволюции под влиянием природных факторов почвообразования. Это плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека. Все почвы, какими бы ни были их свойства, обладают разным уровнем естественного плодородия. Болотные и лугово-болотные почвы, например, плодородны для влаголюбивой растительности и возделывания риса, и не пригодны для степной растительности и посева пшеницы, также как черноземы благоприятны для степных трав и под посева зерновых культур и др. Естественное плодородие почвы формируется под совокупным влиянием физических, химических и биологических свойств в их динамике. Важнейшими здесь являются гранулометрический состав, структура, водно-физические и тепловые свойства, содержание гумуса и питательных элементов, поглотительная способность и состав поглощенных основании, реакция среды и биологическая активность. Влияние гранулометрического состава сказывается прежде всего на водные, тепловые, воздушные свойства почвы и пищевой режим. Почвы легкого механического состава имеют высокую водо — и воздухопроницаемость, невлагоемкие, содержат мало гумуса и элементов минерального питания растении. Почвы глинистые и тяжелосуглинистые слабо воздухо — и водопроницаемые, влагоемкие, содержат много недоступных растениям питательных элементов. Для большинства растений и сельхозкультур наиболее благоприятными свойствами обладают почвы среднесуглинистого мех. состава.

Структура и водно-физические свойства создают условия для формирования урожая растений. В структурной почве, особенно комковатой, зернистой и комковато-зернистой, создаются опти-мальные для растений водные, тепловые и воздушные свойства, условия для накопления питательных элементов. Бесструктурная почва не может обеспечить потребность растений одновременно в воде, воздухе и пище.

Тепловые свойства, или способность почвы поглощать и отражать тепло, определяют биологические процессы и продуктивность растений.

Гумус является основным источником питания растений и микроорганизмов. С количеством и качеством почвенного гумуса связано образование водопрочной структуры и благоприятных для растений водно-физических свойств. С поглотительной способностью связано сохранение в профиле почвы доступных растениям питательных элементов, а также реакции среды. Почвы, поглощающий комплекс которых насыщен кальцием, являются наиболее плодородными. Биологическая активность определяется деятельностью почвенных животных, которые преобразуют органические остатки в источник питания. Таким образом, естественное плодородие почвы является показателем основных генетических свойств, которые динамичны в пространстве и во времени.

Искусственное плодородие почвы создается целенаправленной деятельностью человека, в процессе удобрения, обработки, орошения и др. мероприятий. Рациональное использование с учетом генетических свойств ведет к повышению и воспроизводству плодородия почвы. При неправильном использовании почвы разрушаются, подвергаются эрозии и дефляции, засолению, осолонцеванию и слитизации, теряют гумус и элементы питания. Культурный процесс почвообразования предполагает рациональное использование плодородия почвы и постоянное его воспроизводство. С урожаем растений из почвы выносятся различные питательные элементы (биологическая эрозия) и чем выше масса урожая, тем больше теряется из почвы азот, фосфор, калий и другие элементы. Истощение запасов питательных элементов приводит к снижению плодородия почвы. Поэтому для поддержания уровня плодородия необходимо вносить в почву органические и минеральные удобрения (табл. 18).

Таблица 18

Количество питательных элементов, необходимые для получения урожая сельскохозяйственных культур (по Тургинину)

Затрачивается питательных элементов для получения 1 т урожая, кг

Для получения дополнительной 1 т урожая необходимо кг питательных элементов

Источник

Плодородие почвы

Обобщение общепринятых категорий почвенного плодородия: естественного или природного, искусственного или эффективного и экономического. Относительный характер плодородия почв, факторы, которые его лимитируют. Методы оценки и анализ динамики плодородия.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский государственный аграрный университет

МСХА имени К.А. Тимирязева

(РГАУ — МСХА имени К.А.Тимирязева)

Курсовая работа по теме:

студентка 206 группы

Давыдова Анастасия Юрьевна

Принял: старший преподаватель

Кузелев Михаил Михайлович

Категории почвенного плодородия

Относительный характер плодородия почв

Элементы, или факторы, плодородия почв

Факторы, лимитирующие почвенное плодородие

Оценка плодородия почв

Социально-экономические аспекты плодородия почв

Список используемой литературы

Неотъемлемым специфическим свойством почвы как природного тела является ее плодородие. От него зависит жизнь на Земле растений и животных, а также человека. Неудивительно, что в древние времена плодородие почвы люди обожествляли как солнце, огонь и воду: в Древнем Египте богиней плодородия почвы была Изида, а в Древнем Риме — Прозерпина. Еще в IV в. до н. э. в Китае выделяли почвы с разными свойствами («белые», «синие», «желтые»), обладающие «высоким», «средним» и «низким» уровнем плодородия. О плодородии почв писали трактаты философы, писатели и поэты античной Греции и Рима (Аристотель, Феофраст, Лукреций, Вергилий, Колумелла, Плиний и др.). Делались попытки определить истоки плодородия почвы, обсуждались вопросы «старения» и «истощения земли, давались советы, какие почвы как лучше использовать. Различия в уровне плодородия разных почв учитывались при исчислении земельных налогов и податей, при продаже и оценке земли, особенно в эпоху феодализма и капитализма. В XVIII— XX вв. социально-экономическое значение плодородия почвы стало предметом особого внимания ряда ученых экономистов и социологов.

По мере накопления сведений о почве и развития естествознания и агрономии менялось и представление о том, чем обусловлено плодородие почвы. В самые древние времена его объясняли наличием в почве особого «жира» или «растительных масел», «солей», порождающих все «растительное и животное» на Земле, затем — наличием в почве воды, перегноя (гумуса) или элементов минерального питания и, наконец, плодородие почвы стали связывать со всей совокупностью свойств почвы в понимании генетического докучаевского почвоведения. Менялось и определение самого понятия «плодородие почвы». В то время, когда была распространена «гумусовая» теория питания растений (А. Теер,1830), под плодородием почвы понимали способность ее обеспечивать растения перегноем, а несколько позже сторонники минерального питания растений (Ю. Либих,1840)- способность почвы обеспечивать растения всеми минеральными элементами.

В современной научной литературе широко распространенно определение плодородие почвы, данным академиком В.Р. Вильямсом (1936). Согласно В.Р. Вильямсу, под плодородием почвы следует понимать способность почв удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормального роста и развития.

Категории почвенного плодородия

плодородие почва природный

К.Маркс в «Капитале» различал три категории плодородия почвы: естественное, или природное, искусственное, или эффективное, и экономическое.

Естественное, или природное, плодородие определяется свойствами природных почв, формирующимися в процессе их развития и эволюции под влиянием природных факторов почвообразования.

Эффективное, или искусственное, плодородие свойственно пахотными почвами, используемыми в сельскохозяйственном производстве, и проявляется в виде их способности поддерживать тот или иной уровень урожая культурных растении. Оно зависит от уровня развития науки и техники, от возможности наиболее полно использовать природное плодородие почвы для получения урожая культур.

Понятие экономического плодородия связано с разной оценкой участков почв в зависимости от их расположения, удаленности и удобства использования. Почвы с благоприятными для растений природными свойствами и богатые питательными веществами, но расположенные далеко, экономически могут расцениваться ниже бедных почв, но удобно расположенных. Точно так же почвы, особенно благоприятные для возделывания какой-либо одной культуры с особыми биологическими требованиями (цитрусовые, табак, чай, картофель и др.) в районах возделывания этих культур, могут оцениваться выше других почв, даже если последние обладают лучшими свойствами.

Часто используются различные синонимы категорий плодородия почв. Естественное или природное плодородие рассматривается как «потенциальное» в смысле возможного использования его для получения урожаев культурных растений, а искусственное — как «действительное» или «относительное». Очевидно, «потенциальным» может быть не только естественное, но и искусственное плодородие почвы. Оно тоже характеризует возможность получения урожаев определенного уровня, которая не всегда полностью реализуется. Точно так же и эффективное плодородие может складываться из естественного и искусственного, реализуясь в конкретном урожае данного года.

Целесообразно использовать следующие понятия, относящиеся к почвенному плодородию.

Естественное (природное) плодородие- то плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека.

Искусственное плодородие- плодородие, которым обладает почва в результате воздействия на нее целенаправленной человеческой деятельности (распашка, периодическая механическая обработка, мелиорации, применение удобрений и т. д.).

Потенциальное плодородие- суммарное плодородие почвы, определяемое ее свойствами, как приобретенными в процессе почвообразования, так и созданными или измененными человеком.

Эффективное плодородие- та часть потенциального плодородия, которая реализуется в виде урожая растений при данных климатических (погодных) и технико-экономических (агротехнологических) условиях.

Относительное плодородие — плодородие почвы в отношении к какой-то определенной группе или виду растений, растительной ассоциации или группе культур.

Относительный характер плодородия почв

В природных биогеоценозах почва и растения тесно связаны и взаимно обусловливают друг друга. Рост и продуктивность растений зависят от плодородия почвы и влияющих на него почвенных свойств, а растения, определяя во многом объем и характер биологического круговорота веществ, в свою очередь оказывают большое воздействие на свойства почвы. Поэтому пространственная смена почвенных условий всегда сопровождается сменой естественного растительного покрова, а смене растительности сопутствует смена почв.

В результате длительного естественного отбора в природных биогеоценозах устанавливается динамическое равновесие, при котором свойства почвы экологически соответствуют биологическим свойствам ее растительного покрова, даже если почва имеет очень кислую или щелочную реакцию, заболочена, засолена, опустынена, имеет мерзлотный режим. И такие почвы, обладающие, казалось бы, весьма неблагоприятными свойствами, используются растительностью, но специфической, биологические свойства которой соответствуют свойствам почвы; например, болотной растительностью на болотных почвах, лесной — на кислых подзолистых почвах, солеустойчивой и солянками на солонцах и солончаках и т. д. Из этого следует, что все почвы, каковы бы ни были их свойства, обладают разным уровнем естественного плодородия, но плодородия не вообще, а относительного — по отношению к определенным видам растений и растительным ассоциациям. Одна и та же почва может быть плодородной для одних растений и мало плодородной или совсем бесплодной для других. Болотные почвы, например, высокоплодородны по отношению к болотным растениям, но на них не могут расти степные или другие виды растений; кислые, малогумусные подзолы плодородны в отношении лесной растительности, которая сама по себе без особых мелиорации не произрастает даже на богатых гумусом черноземах, высокоплодородных в отношении лугово-степной растительности и т. д. При этом необходимо иметь в виду, что разные почвы обладают разным уровнем потенциального и эффективного плодородия в отношении различных видов растений и развитых растительных ассоциаций.

Элементы, или факторы, плодородия почв

Как специфическое свойство почвы, ее плодородие формируется в процессе образования самой почвы и определяется не каким-либо одним или двумя свойствами, например содержанием элементов питания, гумуса или физическими свойствами, а всей совокупностью свойств почвы. При этом важно иметь в виду и то положение, что плодородие почвы определяется не только корнеобитаемым верхним слоем, а зависит существенно от строения ее профиля и характера подстилающей толщи или подпочвы, что особенно сказывается на многолетних растениях с глубокой корневой системой. Ошибкой земледелия прошлого было отождествление почвы только с ее верхним гумусированным или пахотным слоем, в то время как на потребление растениями воды и питательных элементов большое влияние оказывают и более глубокие почвенные горизонты и находящиеся на глубине грунтовые воды. Плодородие почвы определяется характером и особенностями всего ее профиля.

Имея в виду обеспечение растений всеми факторами жизни, к элементам плодородия почвы следует отнести весь комплекс физических, биологических и химических свойств почвы и их годовую динамику. Из них важнейшие, определяющие ряд соподчиненных свойств, следующие.

Гранулометрический состав почвы. От него зависит тепловой и водный режим, водно-воздушные свойства и пищевой режим почвы. Легкие супесчаные и песчаные почвы прогреваются раньше тяжелых, и их относят к «теплым» почвам. Они имеют высокую воздухо- и водопроницаемость. В результате высокой аэрации органическое вещество растительных остатков и удобрений в таких почвах быстро минерализуется, а процессы гумификации, наоборот, ослаблены. Малая влагоемкость препятствует накоплению в них влаги и приводит к вымыванию элементов питания почвы и удобрений. При небольшом содержании тонких глинистых частиц легкие почвы имеют небольшие запасы элементов питания, низкую поглотительную способность и низкую буферность.

Тяжелосуглинистые и глинистые почвы, наоборот, дольше прогреваются, они «холодные», поскольку тонкие поры их заполнены не воздухом, а очень теплоемкой водой. Они слабо водо- и воздухопроницаемы, плохо впитывают атмосферные осадки. Значительная часть почвенной влаги и запасов элементов питания тяжелых почв не доступны растениям. В периоды сезонного переувлажнения в них недостает воздуха и развиваются глеевые процессы.

Структурность и водно-физические свойства почвы. Плотность почвы, ее физические свойства и связанные с ними водный, воздушный, тепловой и пищевой режим зависят от ее структурности, а тем самым от нее зависит и урожай растении. Бесструктурная почва не может обеспечивать растения одновременно водой и воздухом. В чередующиеся влажные и сухие периоды ее тонкие поры заняты либо водой, либо воздухом. В структурных почвах в капиллярных порах удерживается вода, а наличие крупных пор между структурными агрегатами обеспечивает газообмен почвы с атмосферой — удаление из нее избытка углекислоты и снабжение корней растений и микроорганизмов кислородом. Структурность почв обеспечивает одновременное существование в них аэробных и анаэробных микрозон, что способствует существованию в почвах различных экологических групп микроорганизмов. При этом на поверхности структурных агрегатов усиливаются аэробные процессы мобилизации элементов питания микроорганизмами.

Газообмен почвы с приземным слоем воздуха и эмиссия в него почвенной углекислоты имеет исключительно важное значение для процесса фотосинтеза и роста растений. Недостаток углекислоты лимитирует урожаи, так как при содержании С0₂ в атмосферном воздухе около 0,03% интенсивность фотосинтеза очень низкая. Она резко возрастает при увеличении концентрации С0₂ до 0,3% и больше.

Для плодородия почвы важное значение имеет размер структурных агрегатов и их качество — их водопрочность и порозность. В таблице 1 показана зависимость общей порозности почвы, содержание в ней воздуха и кислорода и образования в этих условиях аэрации легкодоступных растениям нитратов от размера структурных агрегатов.

Таблица 1. Порозность и аэрация структурной почвы, сложенной агрегатами разных размеров (по А.Дояренко,1924)

Размер агрегатов почвы, мм

2. Большая советская энциклопедия; А.М.Прохоров, Н.К.Байбаков, А.П.Виноградов и др., третье издание, Москва. , 1975г.

3. Почвоведение; И.С.Кауричев, четвертое издание; Москва ВО. , 1989г.

5. Введение в агрономию; А.М.Гаврилов; Москва. , 1980г.

Источник