Питательный режим почв это

ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ

Почва – источник всех питательных веществ, поступающих в растения через корневую систему. К необходимым для растений элементам питания относятся: азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо. Важную роль в жизни растений играют микроэлементы бор, марганец, цинк, кобальт, молибден, внесение которых в почву (при их недостатке) может повысить урожай и его качество.

Азот. Источником его в почве служит прежде всего органическое вещество, в котором заключено 90% азота почвы. Содержание этого элемента в гумусе различных почв измеряется несколькими тоннами на гектар. Запасы гумуса без поступления органических веществ ежегодно уменьшаются в подзолистых почвах на 6-7 ц, в чернозёмах около 1 т с 1 га. Поэтому система удобрения почвы и севооборота должна строиться таким образом, чтобы запасы гумуса в почве не истощались.

Наибольшее значение для пополнения доступного растениям почвенного азота имеют процессы аммонификации, при которой азот органического вещества превращается в аммиак, — и нитрификации, при которой аммиак переходит в азотистую, а затем в азотную кислоту и ее соли. Развитию этих процессов способствуют оптимальная температура (20-30° С) и влажность почвы (60-70% полной влагоемкости), аэрация почвы, благоприятная реакция среды.

Превращение органических соединений в доступные минеральные формы азота проходит несколько последовательных стадий. Белки и гумусовые вещества под действием ферментов превращаются сначала в аминокислоты и амиды. Микроорганизмы-аммонификаторы переводят эти соединения в аммиак, аммонийные соли и поглощенный аммоний, уже доступные растениям. Однако в дальнейшем аммиак под влиянием нитрифицирующих бактерий превращается в нитриты, а затем в нитраты, связанные с кальцием, магнием, калием и другими катионами.

При благоприятных условиях нитрификации, например в паровом поле на черноземах, может накапливаться от 30 до 50 мг и более нитратного азота на 1 кг почвы, что соответствует 90-150 кг на 1 га и больше. Накопленный в почве азот нитратов легкоподвижен. При выпадении большого количества осадков он может опускаться в глубокие горизонты и даже вымываться в грунтовые воды, а также переходить в элементарный азот и улетучиваться в воздух. В засушливых условиях, например в Западной Сибири, нитраты долго (несколько лет) сохраняются в почве. Поэтому процесс разложения органического вещества и образования подвижных форм азота можно регулировать в интересах лучшей обеспеченности этим элементом растений.

Другим источником азота в почве служит азот воздуха. Его запасы действительно неисчерпаемы. Однако пути поступления азота воздуха в почву ограничены. Небольшое количество этого элемента (около 4 кг на 1 га) попадает ежегодно с осадками. Накапливают азот в почве и свободноживущие азотфиксаторы (бактерии, некоторые грибы и водоросли). Однако даже при неблагоприятных условиях они могут дать его немного (5-10 кг на 1 га в год).

Количество азота в почве необходимо пополнять внесением органических и минеральных (азотных) удобрений, а также мобилизацией атмосферного азота путем посева бобовых растений, главным образом многолетних (клевера, люцерны), или таких однолетних бобовых, которые запахиваются в почву (люпин). Известно, что клевер и люцерна усваивают 150-200 кг азота на 1 га. Примерно одна треть его остается в почве, а остальное количество возвращается в нее в виде навоза.

Степень обеспеченности растений азотом почвы нельзя определить по валовому содержанию гумуса или азота. Наиболее точно о возможной реакции на внесение азотных удобрений на той или иной почве можно судить только на основании полевых опытов.

Фосфор. Хотя содержание его в земной коре не превышает 0,1%, значение этого элемента в жизни почвы и растений огромно. Растения аккумулируют фосфор в перегнойном слое почвы, но в то же время и отчуждают с урожаями, особенно с товарной частью его. Фосфор находится в почвах в органических и минеральных соединениях. В черноземах примерно половина, а в дерново-подзолистых почвах одна треть его связана с органическим веществом.

Этот фосфор становится доступным растениям лишь после минерализации органического вещества.

Минеральные соединения фосфора представлены очень многими формами, преимущественно труднорастворимыми и слабодоступными растениям фосфатами алюминия, железа и трехкальциевыми фосфатами Са₃(РО₄)₂. Легкодоступных соединений фосфора, таких, как растворимые соли кальция [Ca(H2PO4)2]], магния [Mg(H2P04)2], калия (КН2PO4), аммония [(NH4)2HP04 и NH4H2P04] в почве мало. Наблюдается большой разрыв между валовым содержанием фосфора в почве и его количеством, доступным для растений. Например, в дерново-подзолистых суглинистых почвах или в серых лесных общее содержание фосфора (P₂0₅) в пахотном слое составляет 0,04-0,12 %, или 1,2-3,6 т на 1 га, а количество доступных растениям форм фосфора в неудобренной фосфатами почве не превышает 0,1-0,2 т на 1 га.

О потребности почв в фосфорных удобрениях судят по содержанию доступного растениям фосфора, определяемого теми или другими химическими методами. Все методы рассчитаны на вытеснение фосфора растворителями различной силы и концентрации. В Беларуси для определения нуждаемости почв в фосфорных удобрениях применяют метод Кирсанова, основанный на вытеснении фосфора 0,2 н. соляной кислотой. Низким считается содержание менее 100 мг/кг почвы, средним – 100-200 мг/кг, повышенным – 200-300 мг/кг, высоким – более 300 мг/кг.

С учетом обеспеченности почв подвижным фосфором и устанавливают дозы фосфорных удобрений.

Калий. Все почвы, за исключением торфяных и рыхлопесчаных, характеризуются высоким валовым содержанием калия (К₂О) — 1,2—2,5%, или 35-75 т на 1 га пахотного слоя. Преобладающая часть калия связана с глинистыми частицами почвы. Поэтому существует прямая связь между механическим составом почв и содержанием в них калия. Чем больше в почве мелкодисперсных частиц, тем больше в ней калия. В пределах одного почвенного типа в зависимости от механического состава почвы количество калия изменяется следующим образом: песчаные и супесчаные почвы — 1,2%, легкосуглинистые — 1,8; среднесуглинистые — 2,2 %.

Калий находится в почвах преимущественно в форме недоступных или малодоступных растениям минералов, таких, как ортоклаз, мусковит, биотит, нефелин. Из минералов, особенно трех последних, он может постепенно, но очень медленно переходить в растворимое состояние под влиянием химического и биологического выветривания, например под влиянием выделяемой корнями растений углекислоты. Если при низких урожаях процесс высвобождения калия из труднодоступных минеральных соединений может обеспечить потребность растений, то при высоких урожаях и большом выносе этого элемента из почвы доступного калия в ней оказывается недостаточно для питания растений. Основной формой доступного растениям калия в почве служит обменный калий, адсорбированный на поверхности почвенных коллоидов. Содержание его в дерново-подзолистых почвах колеблется от 40 до 250 и более мг К₂0 на кг почвы, в черноземах и сероземах — до 500 мг.

В почве происходит и обратный процесс — фиксация, или закрепление, калия. Из обменной формы он может переходить в необменную. Фиксации подвержен и калий вносимых удобрений.

Для определения доступного калия принят также метод Кирсанова (фосфор и калий определяют в одной вытяжке 0,2 н. НС1).

Однако содержание в почве обменного калия не служит достаточным показателем обеспеченности растений доступным калием, так как, помимо обменного калия, растения используют часть необменного калия.

Магний. Некоторые почвы особенно дерново-подзолистые, песчаные и супесчаные, содержат мало магния. Если общее количество его в суглинистых почвах 1-2%, то в песчаных всего 0,05-0,1% MgO. Основная часть магния, находящегося в почвах, входит в силикаты и трудно доступна растениям. Водорастворимый и обменный магний составляет не более 10% общего его запаса, а в легких почвах — 0,5-2,5 мг на 100 г почвы. Между тем магний вымывается из почвы осадками, используется растениями (зерновые выносят 10—15 кг Mg0 на 1 га, а картофель, клевер, сахарная свекла — в 3—5 раз больше). В почвах Беларуси локально имевшийся дефицит магния в настоящее время устранен внесением доломитовой муки при известковании кислых почв.

Сера. В дерново-подзолистых почвах серы около 0,01-0.1%, в черноземах 0,2-0,5, в каштановых 0,2-0,5%. Значительная часть серы входит в состав органического вещества. Она поглощается растениями, а’ также вымывается из почвы. Вынос серы с 1 га составляет 15-25 кг. Если запасы ее не восполняются внесением органических и некоторых серосодержащих минеральных удобрений, то начинает проявляться недостаток серы, особенно на легких почвах.

Микроэлементы. Недостаток их в почве сказывается на состоянии и развитии растений, на урожайности, а также на здоровье и продуктивности животных, если они не получают нужных микроэлементов в кормах, в частности на пастбищах.

К числу элементов, недостаток которых в почвах проявляется чаще, относятся: бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт и йод.

Источник

Питательный режим почвы

4.4 Питательный режим почвы

В соответствии с представлениями о преимущественном питании растений минеральными соединениями, несомненно, исключительно важна роль микроорганизмов в разложении органических веществ, в переводе труднорастворимых соединений в доступные растениям минеральные формы.

Большое влияние на деятельность микроорганизмов оказывают приемы обработки почвы. Работой Л.Д. Тихомировой и Л.Н. Святской (30) показано, что плоскорезное рыхление почвы способствует активизации микробиологической деятельности в верхней части обрабатываемого слоя, тогда как на отвальной обработке микробиологическая деятельность рассчитывается по всей глубине пахотного слоя почвы более равномерно. Такое различие объясняется характером распределения энергетического материала по профилю почвы, при отсутствии оборота пласта органические остатки концентрируются на поверхности, а при вспашке основная масса их сбрасывается на дно борозды.

При длительном применении плоскорезной обработки на одном поле дифференциация пахотного слоя по биологической активности увеличивается (31, 32, 33).

С целью выравнивания плодородия по всему пахотному слою С.С. Сдобников (1968) рекомендует чередовать плоскорезную обработки с вспашкой. Последнюю проводить один раз в 3-4 года.

В то же время не все исследователи считают, что при плоскорезной обработке складываются худшие условия питания растений.

Н.З. Милащенко и Г.Я. Палецкая (35) отмечают, что при плоскорезной обработке снижается содержание нитратного азота в почве, но зато больше накапливается подвижного фосфора. Они пишут, что «на безотвальной зяби… для мобилизации подвижных форм фосфора в пахотном слое создаются лучшие условия, чем на отвальной». Это связано с тем, что негумифицированные органические остатки скапливаются в верхнем слое почвы на безотвальных обработках, которые при неблагоприятных условиях увлажнения слабо минерализуются, во влажные годы интенсивнее разлагаются и выделяют углекислоту, а это способствует отщеплению доступного фосфора из имеющихся запасов в почве труднорастворимых форм.

Н.С. Чебанов и И.С. Шестакова (36) в своих исследованиях пришли к выводу, что при безотвальной обработке складывается лучшее соотношение для растений между нитратным азотом и подвижным фосфором.

Известно, что режим питания растений зависит от интенсивности процесса разложения органического вещества. Д.Н. Прянишников (37) в своих трудах показал, что главным источником азота для растений являются его минеральные формы. При этом он установил, что при слабощелочной реакции почвы преобладает нитратный тип питания растений.

Степень обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом является одним из главных условий, определяющих уровень урожайности. Это связано с тем, что потребность растений в этом элементе немного выше, чем в других питательных веществах, а безвозвратные потери его значительны.

Ранний посев в холодную непрогретую почву не только увеличивает период всходов, подвергает их различным бактериальным заболеваниям и вредителям (хлебная полосатая блошка) но и обеспечивает худшие условия минерального питания растений по безотвальным обработкам почвы. В этот период отмечено самое минимальное содержание подвижных форм нитратного азота по глубокой плоскорезной обработке и варианте с «нулевой» обработкой почвы (таблица 6). Лучшая разрыхленность пахотного слоя почвы за счет ее крошения в период обработки обеспечило лучшее прогревание почвы и, как следствие, лучшую микробиологическую активность, результатом деятельности которой явилась лучшая нитратная обеспеченность почвы.

Посев зерновых культур в более поздний срок имеет обеспеченность нитратным азотом на уровне близком к достаточному. Повышение температуры воздуха, а затем почвы, способствовал увеличению процессов минерализации корневых и пожнивных остатков предшественника.

Таблица 4- Обеспеченность растений основными элементами питания по вариантам обработки почвы весной в различные сроки посева

В результате азотный режим из дефицитного переходит в разряд оптимального.

В этот период, как по вспашке, так и безотвальном вариантам обработки почвы, включая «нулевую» ее обработку содержание нитратного азота выравнилась.

Таблица 5 — Обеспеченность растений яровой пшеницы основными элементами питания по вариантам обработки почвы осенью перед уборкой

Динамика фосфорного режима почвы имела более стабильный характер в виду лучшей связанности этого элемента с почвой. Поэтому фосфорный режим зависел больше не от влияния погодных факторов, а от природных естественного его содержания в почве, а в зависимости от сроков сева яровой пшеницы и приема основной обработки почвы менялся мало.

С ростом и развитием растений в период вегетации содержание нитратов значительно падало, что связано с их потреблением вегетирующими растениями. Содержание фосфора в почве было более стабильным (таблица 7).

Борьба с сорняками — важнейшая из операции по изменению внешней среды. Она необходимо для безопасного, эффективного и экономического выращивания производственных культур. Создание условия, неблагоприятных для сорняков, и сохранение условий подходящих для культур, являются одной из задач сельскохозяйственного производства.

Интенсификация земледелия создает лишь благоприятные предпосылки для более успешной борьбы с сорняками, но не гарантирует высокую эффективность любой системы противосорняковых мероприятий. Возрастающее применение удобрений и других средств химизации, мелиорации почв, углубление специализации севооборотов, возделывание новых сортов и другие факторы интенсификации земледелия резко изменяют не только условия произрастания сорняков, но и культурных растений. Поэтому необходимо систематически осуществлять комплекс мероприятии по предупреждению появления сорняков и уничтожения их в посевах культур.

Наибольший вред посевам яровой пшеницы наносят корнеотпрысковые и корневищные сорняки: осот полевой и розовый, молочай татарский, пырей ползучий, из однолетних — овсюг обыкновенный, виды щетинника и щирицы.

В борьбе с сорной растительностью очень важно уничтожение семенных зачатков. Это объясняется способностью многих видов семян сорняков сохранять всхожесть в течении нескольких лет.

В исследованиях имело высокая степень засоренности посевов, так как условия увлажнения в течении вегетации складываются благоприятно не только для культуры, но и для сорных растений.

Посевы первого срока были засорены сильнее, чем и отличается по всем обработкам почвы (Таблица 6).

Так при плоскорезной обработке насчитывалось 106 штук на м 2 это на 16 шт. больше, чем на варианте безобработки и на 28 шт.м 2 больше, чем в вспашке.

В агрофитоценозах сорные растения были представлены однолетними и многолетними видами. Среди однолетних растений преобладали щирица и щетинник. Многолетние растения были представлены биологической группой — корнеотпрысковых.

В структуре засоренности 68-81% приходится на долю однолетних сорняков. Многолетние сорняки по количеству уступали однолетним по всем вариантам. Однако их вредоносность не сравнительно выше, так как благодаря мощной корневой системе корнеотпрысковые сорняки сильно иссушают почву и поглощают питательные вещества.

Таблица 6- Засоренность посева яровой пшеницы в зависимости от основной обработки почвы и срока посева

Так по данным А.С. Шиппоренко и др. осот розовый выносит азота в 3,8 раза, фосфора — 2,0, а калия — 4,9 раза больше яровой пшеницы.

При посеве культуры во втором сроке произошли изменения в количественном составе сорняков и структуре засоренности, это объясняется проведением предпосевного опрыскивания делянок гербицидом сплошного действия Ураган. В результате среднее количество сорняков по отвальной и безотвальной сократилось до 54 шт. м 2 , а в варианте безобработки 51 шт. м 2.

Снижение засоренности на втором сроке по сравнению с первым на вспашке составило 1,4 раза, варианте без обработки 1,8 раза и на плоскорезной обработке почти в 2 раза.

На плоскорезной обработке почвы продолжали преобладать однолетние виды, которых было в 1,7 раза больше, чем многолетних сорняков.

В варианте без обработке количество однолетних сорняков резко сократилось 73-23 шт. м 2 , а многолетних увеличилось с 17-28 шт. м 2 на остальных вариантах количество однолетних сорняков не зависело от сроков посева.

Количество сорных растений не всегда отражает их вредоносность, так как разнообразен видовой состав, их высота, степень развития и другие. Более точным показателем служит воздушно-сухая масса, по которой можно примерно судить по величине недобора урожая.

В исследованиях воздушно-сухая масса изменялась от 236,7 г/м 2 при плоскорезной обработке до 176,6 г/м 2 на вариантах без обработки.

При посеве во втором сроке масса сорняков на вспашке и в варианте без обработки увеличилось на 30-40 шт. м 2 , а на плоскорезной обработке уменьшилось на 23,4 шт.м 2 .

Источник