Плодородие почвы обеспечивает углекислым газом

От чего зависит плодородие почв?

Для того, чтобы выращивать урожай нужен не просто безопасный грунт, но и обладающий плодородными свойствами. На плодородие грунта оказывают влияние такие факторы, как кислотность, соленость, наличие необходимых минеральных веществ и микроорганизмов, а также насыщенность углекислым газом. Иногда на эти факторы не обращается необходимое внимание, но именно они влияют на качество будущих посевов.

Плодородие почвы отвечает за то, насколько хорошо растения будут получать необходимые вещества и в каком объеме. Во многом это зависит от наличия в ней гумуса — полезного вещества, влияющего на рыхлость, способность земли задерживать влагу и тепло. Также от качества гумуса зависит и наличие в земле полезных минералов, микроэлементов и витаминов. Без них растения не способны полноценно вырасти. Иногда их нехватку пытаются восполнить различными добавками и удобрениями, не разобравшись в причинах нехватки. Таким образом при подборе неверных добавок почве наносится еще больший вред. Самостоятельный анализ почвы может не выявить все отклонения и привести к неверным результатам.

Гумус появляется в процессе гибели микроорганизмов, обитающих в почве. Это прекрасное природное удобрение, которое отвечает за качество земли и ее способность давать все необходимое растениям. Но еще он отвечает и за то, насколько растения будут устойчивы к различным заболеваниям и вредителям. Гумус помогает разлагать пестициды и соли так, чтобы эти соединения стали безопасны, а также улучшает различные свойства почвы.

Для того, чтобы все элементы плодородия почв обеспечивали хороший результат необходимо, чтобы соблюдался их баланс. Переизбыток одного вещества может привести к изменениям свойств и ухудшению плодородия.

Основные элементы плодородия грунта

Характеристики грунта могут существенно различаться даже внутри территории одной страны. Это зависит не только от географического положения, погодных условий и типа местности. Даже деятельность человека способна во многом повлиять на формирование грунта и на его свойства. Сейчас в результате различной деятельности человека снижается количество плодородного грунта и его качество.

Грунт — это сложная структура, формирующаяся из различных факторов. Можно выделить следующие факторы плодородия почвы:

Способность впитывать воду. Вода является самым одним из самых важных критериев для существования жизни. От качества жидкости и ее количества зависит и состояние растений. Нехватка жидкости может привести к тому, что грунт становится бедным и обладает низкими плодородными свойствами. Также нарушения одно нарушение влечет за собой и другие, и при нехватке воды может нарушиться рыхлость.
Наличие в ней необходимых витаминов, минералов и микроорганизмов. Помимо влаги растениям необходимы и различные питательные вещества. Они отвечают за правильный и полноценный рост растений. Также отсутствие минеральных веществ или микроорганизмов нарушает естественный баланс в составе почвы. Это может привести и к изменению свойств. Но со временем грунт может истощаться и уменьшать запас полезных веществ. Для того, чтобы этого не допустить или восполнить нехватку необходимо тщательно следить за состоянием земли, а также соблюдать особые правила. Для восполнения нехватки веществ в земле можно прибегнуть к обогащению грунта. Но в этом случае необходимо предварительно исследовать состав и свойства грунта. Неправильно подобранные способы обогащения могут еще сильнее навредить земле. Также лучше всего делать перерывы в высадке растений, чтобы грунт восстанавливал естественные запасы полезных веществ и отдыхал.
Проветриваемость. Воздух тоже важен для всего живого на земле. При правильной циркуляции воздуха почва насыщается кислородом. Кислород необходим не только растениям, но и микроорганизмам и бактериям, которые содержатся в земле. Еще именно от него зависит и наличие вредных микроорганизмов и болезней в земле.
Атмосферное давление. Правильное атмосферное давление влияет на движение воздуха, который распыляет влагу и разносит ее по всей территории. Без такого движения воздуха влага не будет в полной мере равномерно поступать в землю и питать растения.

Поэтому плодородие почвы зависит от содержания в ней многих веществ, питающих растения и поддерживающих правильные свойства грунта. Но важно следить за этими показателями и поддерживать их, не допуская полного истощения земли и потери плодородных свойств.

Есть множество способов, которые способны улучшить эти показатели. Некоторые лучше всего использовать только после подробного анализа почвы и рекомендаций специалистов. Так для того, чтобы лучше насытить землю кислородом лучше всего вносить удобрения не глубже чем на 3-4 метра. Слои земли находятся в постоянном движении и кислород, поступивший вместе с удобрениями будет находиться на верхнем слое земли. Это поможет урожаю вырасти здоровым и качественным. Знание таких тонкостей и умение вовремя замечать изменения в грунте являются залогом качественного урожая.

Что такое кислотность почвы?

Так же, как и остальные факторы на качество грунта влияет и кислотность. Она оказывает большое влияние на здоровье растений. Кислотность появляется из-за различных сорняковых растений, которые в процессе роста и жизни выделяют сок. Небольшое количество таких растений может хорошо влиять на грунт и насыщать его микроэлементами и минералами. Но если их становится слишком много, то уровень кислотности может значительно превысить допустимые нормы. Такой грунт уже будет непригоден для выращивания растений.

Кислотность способна негативно влиять на развитие растений, даже если остальные показатели в порядке. Кислотность определяется ионами водорода, которые накапливаются в земле. Она становится непригодна для многих видов растений из-за того, что растения не способны поглощать содержащиеся в земле растения. Растения перестают получать необходимые вещества и, в связи с этим ухудшается их рост и урожай в целом. Но есть и те виды домашних культур, которые хорошо чувствуют себя в такой кислотной среде и это не влияет на их рост.

Биологические вещества и витамины, которые очень часто используются для обработки земли способны предотвращать появление сорняков. Но чаще всего для борьбы с сорняками используют ручную прополку. Это трудоемкий процесс, который не всегда может привести к желаемым результатам. Ведь полностью очищенная от сорняков земля может изменить свои свойства. Поэтому все изменения должны происходить постепенно, чтобы земля успевала восстанавливаться. Сорняки лучше всего устранять в несколько этапов, делая небольшие перерывы.

Не всегда кислотность появляется из-за сорняков. Существуют и другие методы раскисления земли, которые помогают вернуть ее естественный состав. Для этого может использоваться известняк, зола, специальные зеленые удобрения и препараты-раскислители.

Оставьте свой телефон и наши специалисты проконсультируют вас
по исследованию почвы

Насыщение почвы углекислым газом

Но это не все, от чего зависит плодородие почвы. Также наличие углекислого газа является важной составляющей плодородного грунта. Распространено мнение, что углекислый газ способен негативно влиять на растения, но на самом деле он ускоряет естественные реакции в грунте. Таким образом происходит обогащение минералов и химических соединений, содержащихся в земле. Таким образом насыщение грунта углекислым газом позволяет увеличить скорость роста растений и урожайность.

Гумус и навоз являются естественными удобрениями, которые эффективно улучшают все показатели почвы. Также именно они способствуют увеличению уровня углекислого газа и повышают его продуктивность. Чем больше продуктивность газа, тем больше его способность к насыщению растений необходимыми веществами.

Но обогащение грунта углекислым газом или же биологическими микроэлементами это сложный процесс, требующий особого внимания. Нельзя бездумно добавлять различные удобрения и добавки пытаясь добиться хорошего результата. Они, наоборот, могут сильнее ухудшить состояние грунта и привести к его порче. Если внести слишком много веществ, то это может повлечь за собой изменение свойств и структуры.

Внесение различных удобрений стоит проводить после комплексного анализа почвы. Он не только поможет проанализировать состояние грунта, но и его состав, свойства и степень плодородия. Таким образом можно узнать, насколько он подходит для выращивания растений и как лучше всего провести улучшение плодородия почвы.

А чтобы проверка была максимально точной и качественной лучше всего, чтобы ее проводил высококвалифицированный специалист. Тут не обойдется и без специального оборудования и знаний всех тонкостей процесса. Доверяя это исследование экспертам лаборатории «ЭкоТестЭкспресс» вы можете быть уверены, что получите самые точные результаты. Проверка ведется на множество показателей и используется высокоточное лабораторное оборудование. А зная от чего зависит плодородие почв и следуя результатам проверки эксперты могут подсказать, как наиболее эффективно улучшить состояние земли.

Источник

Влияние органического углерода на плодородные почвы

Содержание углерода в почве прямым образом влияет на плодородие почвы, чем больше углерода в почве, тем более плодородной будет почва.

Углерод является ключевым химическим элементом на нашей планете. Например, мышцы человека состоят на 2/3 из углерода, кости на 1/3, растения состоят на ½ из углерода. Воздух содержит углерод в виде углекислого газа.

Обратите внимание, что за последние двести лет содержание в атмосфере углекислого газа увеличивается по экспоненте, это связано с деятельностью человека (вырубка лесов, являющихся основными потребителями углекислого газа во время фотосинтеза, сжигание ископаемого топлива, в виде нефти, газа, угля и так далее)

Большое количество углекислого газа ведет к глобальному потеплению, и эти изменения уже все видят. Данную проблему кардинальным образом можно решить с помощью перехода на зеленую энергетику, то есть не сжигать ископаемые топлива, а получать энергию от солнца, от ветра, от термальных источников и так далее. Так же человечество должно по-другому возделывать сельскохозяйственные культуры. Если человечество в ближайшие сто лет не решит эти две основные проблемы, то вероятнее всего выживание человека, как вида стоит под очень большим вопросом.

При фотосинтезе растения потребляют углекислый газ и вырабатывают углеродосодержащие органический соединения (сахара). 2/3 этих сахаров растения оставляют для своего роста, для роста надземной части и корневой системы, 1/3 отдает в почву через корневую систему в виде корневых выделений, которыми питается почвенная биота. В свою очередь почвенная биота, например та же микориза отдает растению через корневую систему фосфор, цинк, дополнительную воду и так далее. Азотфиксаторы отдают азот, силикатные бактерии отдают калий.

Так же в процессе дыхания, корневая система потребляет кислород, после чего выделяет углекислый газ, который взаимодействуя с почвенной влагой, преобразуется в угольную кислоту. Угольная кислота опускается ниже корневой системы растений и растворяет минералы, высвобождая тем самым дополнительное питание для корневой системы. После гибели растений и животных в почве, их перерабатывают микроорганизмы. Когда происходит разложение, части органического вещества минерализуются, высвобождая тем самым питание для последующих культур, и выделяется углекислый газ в почву, а часть органического вещества переходит либо в гумус, либо на болотистой местности переходит в состояние торфа. Образование гумуса – это очень долгий процесс, длящийся от десяти до ста лет, поэтому оценивать плодородие почвы с точки зрения содержания гумуса, не совсем корректно.

Оценка содержания органического вещества или органического углерода в почве – наиболее точный метод оценки плодородия почвы.

На следующем графике видно сколько было органического углерода в грунте штата Канзас за последние 100 лет.

На графике видно, что с 1907 по 1950 год в почве произошло резкое уменьшение количества углерода, почва пришла к равновесию по содержанию углерода только к 1960 году. Начиная с 1960 года, произошел небольшой рост количества углерода в почве.

Агроприемы позволяющие увеличивать и уменьшать количество органического углерода в грунте:

Обработка почвы. Обработка почвы плугом с оборотом пласта уменьшает содержание углерода в почве. При обработке почвы увеличивается аэрация почвы, то есть кислорода поступает больше, органический углерод вступает в химическую реакцию с кислородом и возникает углекислый газ, уходящий в атмосферу, происходит потеря органического углерода. Почвенные микроорганизмы для поддержания своей популяции вынуждены дополнительно искать источник углерода. После обработки почвы видны прибавки по урожаю, но в это время происходит снижение плодородия почвы. Возвращаясь к графику, можно увидеть, что начиная с 1950х годов, человек понял, что плуг является его врагом и начал постепенно изучать обработку почвы и поэтому, начиная с 1950-1960 годов количество углерода в почве начало увеличиваться.
Внесение азотных удобрений. Злоупотребление азотными удобрениями ведет к тому, что количество углерода в почве уменьшается. Если севооборот построен правильно и грамотно, то есть в нем присутствуют бобовые культуры, использование азотных удобрений можно свести к минимуму либо вообще от них отказаться.
Наличие паров в севообороте уменьшает содержание углерода в почве. В курской области был проведен любопытный опыт с бессменным чистым паром. Опыт начался в 1964 году и закончился в 2015 году. На графике видно как менялось содержание углерода в почве при бессменном паре.

С 1964 года содержание углерода в почве падало, а через 20-25 лет почва пришла в равновесие, и содержание углерода начало колебаться вот в этих пределах, которые на графике отмечены пунктирными линиями. В 1998 году в этот опыт внесли изменения. Участок поделили на две части, 2/3 остались дальше паровать, 1/3 осталась под залежь, грубо говоря, этот участок забросили.

На следующей таблице показаны изменения происходившие на этих участках с 1998 по 2015 год.

Стоит обратить внимание, что на участке где восстанавливалась естественная растительность, содержание почвенного углерода падало. Это происходило из-за того, что в почву начало поступать дополнительное органического вещество в виде растительных остатков растений. Микроорганизмам нужен был дополнительный азот, так как соотношение углерода к азоту сместилось в сторону углерода и микроорганизмы были вынуждены минерализовывать гумус и брать из него азот. После трех лет переходного периода содержание органического углерода начало расти, в то время, как на паровом участке содержание углерода падало. Эти первые три года опыта показывают, почему многие при переходе с традиционной технологии на нулевую технологию теряют урожайность. Чтобы этого не происходило, нужно вносить дополнительную дозу азотных удобрений.

4.Посев покровных культур в промежутке между коммерческими позволяет увеличить содержание углерода в почве. Покровные культуры выполняют ряд очень важных функций:

Покровные культуры после себя оставляют органическое вещество, которое переходит в органический углерод.
Предотвращение эрозии почвы. При водной и ветровой эрозии с поверхности поля удаляется самый плодородный слой, поэтому вклад покровных культур в восстановление почвенного плодородия примерно такой же, как отказ от парового клина.

Особенно посев покровных культур крайне важен, если вы кукурузу сеете на силос, где растения практически удаляются с почвы. Так же крайне важно сеять покровные культуры после уборки с поля картофеля, моркови, свеклы и остальных корнеплодов.

5. Пожнивные остатки и органические удобрения так же влияют на содержание углерода в почве. Если солому с поля вывозить после уборки урожая, то содержание органического углерода резко падает, а при сжигании этой соломы, почва очень страдает.

Внесение органических удобрений в виде компоста, перегноя, навоза и так далее, будет увеличивать содержание углерода в почве при условии, что почва не будет обрабатываться.

Органический углерод и гломалин, который вырабатывается микоризой, участвует в создании структурных агрегатов почвы. Такая структурированная почва напоминает губку, она отлично впитывает в себя влагу. 1% органического углерода в почве способен удерживать до двух ста тонн воды на гектаре. Особенно повышение органического углерода в почве актуально для степных зон и для легких песчаных и тяжелых глинистых почв. Так же структурированная почва с помощью гламолина и с помощью углерода меньше подвержена ветровой и водной эрозии.

Следующей важной функцией углерода в почве является то, что углерод – это источник питания для микроорганизмов. Чем более разнообразен состав культур в севообороте и покровных культур, тем боле разнообразную почвенную бионту можно накормить. Растения через грибы и бактерии получают и питание в виде микро и макроэлементов и дополнительную влагу с более глубоких слоев. Чем более разнообразная популяция микроорганизмов, тем меньше в этом общем пироге содержится патогенной микрофлоры, то есть растения в такой почве меньше болеют грибковыми заболеваниями.

Как управлять углеродом в почве?

Согласно литературе, идеальным соотношением углерода к азоту в почве является 25 к 1, но агрономы считают, что это соотношение зависит от типа почвы и от способа обработки почвы. Как только вы отказываетесь от обработки почвы и вводите дополнительно покровные культуры, то есть вы переходите на нулевую или на минимальную технологию, у вас начинает меняться соотношение грибов к бактериям в сторону увеличения грибов.

Тело бактерии на пять частей состоит из углерода и одна часть азота, а грибы на двенадцать частей углерода и одна часть азота. То есть при переходе на нулевую технологию нужно первые три года вносить большое количество азотных удобрений, на третий-пятый год начинает меняться соотношение грибов и бактерий, в сторону увеличения грибов, соответственно вот этот балансовый показатель углерода к азоту 25 к 1 смещается в сторону 30 к 1.

Соотношение углерода к азоту в почве можно менять с помощью культур входящих в севооборот и с помощью азотных удобрений. Каждая культура оставляет после себя пожнивные остатки с разным соотношением углерода к азоту.

В следующей таблице можно видеть какое соотношение углерода к азоту содержится в различных растительных остатках и в органических удобрениях.

Если, например вы посеяли яровую пшеницу, то у нее соотношение углерода к азоту в пожнивных остатках будет 65 к 1, а вам нужно довести баланс до 30 к 1. Нужно либо внести дополнительный азот при посеве следующей культуры, либо посеять покровные культуры и упор в этих культурах сделать на бобовые, а на следующий год уже посеять бобовую коммерческую культуру.

Есть товаропроизводители, которые сеют бинарные посевы, это когда сеется бобовая и не бобовая культура, в этом случае на выходе получается сбалансированное соотношение углерода к азоту в почве.

При регулировании соотношения углерода к азоту в почве, так же следует учитывать, что чем моложе растение, тем меньше соотношение углерода к азоту, например покровные культуры, которые погибли от мороза до цветения, будут иметь низкое соотношение углерода к азоту.

При переходе с традиционной технологии на минимальную или нулевую, происходит увеличение содержания углерода в почве, то есть увеличивается плодородие в почве.
Разумно используйте азотные удобрения и если в севообороте есть бобовые культуры и покровные культуры, то внесение азотных удобрений нужно свести к минимуму или же полностью от них отказаться.
Отказ от паров позволяет восстановить содержание углерода в почве. Пары — один из главных врагов плодородия почвы.
Нужно правильно выстраивать севооборот с точки зрения соотношения углерода к азоту в почве. Если в севообороте будут покровные культуры, то содержание углерода в почве можно будет повысить очень быстро.

Источник