Снижение плодородия почвы термин

ТОП-10 распространенных причин истощения и деградации почвенного покрова

Эффективное использование почвенного покрова – залог успешного развития агропромышленной отрасли, домашнего садоводства и фермерства. При этом важной характеристикой почвы является ее плодородие, которое отвечает за обеспечение культивируемых растений питательными веществами, водой и воздухом. Истощение и деградация почвенного покрова приводят к слабой жизнеспособности культур и ухудшению показателей урожайности . По этой причине настоятельно рекомендуем ознакомиться с основными причинами снижения плодородия почвы , которые представлены в нашей обзорной статье.

Признаки ухудшения состояния почвы

Истощение и деградация почвенного покрова , которые сопровождаются ухудшением плодородия, имеют определенные признаки. Перечислим наиболее явные и распространенные симптомы снижения плодородия почвы:

• изменение структуры почвы (комки, трещины, плотная корка на поверхности);
• следы присутствия вредоносных насекомых и паразитов;
• характерные для грибкового заражения признаки;
• слабое вегетативное развитие культивируемых растений;
• значительное ухудшение показателей урожайности;
• ослабленные и болезненные всходы;
• избыточное скопление водорастворимых солей;
• уменьшение кислотности кислых почв (10% и более);
• увеличение щелочности щелочных почв (10% и более).

Заболачивание грунта

Прохладный влажный климат, для которого характерны обильные осадки, может стать причиной заболачивания почвы. Избыток влаги приводит к уменьшению количества кислорода в корнеобитаемых слоях грунта. Результатом заболачивания местности становятся образования закисных соединений. Количество полезных микроорганизмов и беспозвоночных членистоногих, которые рыхлят землю, значительно уменьшается. Также наблюдается накопление неразложившихся остатков растительного происхождения. Заболачивание почвы сопровождается отмиранием жизнеспособных частей растений.

«Токсикоз» почвенного покрова

Научно доказано, что продолжительное произрастание одного вида растений негативно сказывается на состоянии почвы. Например, древесные породы (в частности, хвойные растения) приводят к накоплению в недрах земли высококонцентрированных ионов алюминия. Также негативную роль в плодородии почвы играют соли железа и подвижные формы марганца, которые, к тому же, считаются токсичными для полезных микроорганизмов.

Длительно произрастающие на одном месте древесные породы начинают выделять из корней колины. Данные аллелопатические активные вещества приводят к истощению и развитию «токсикоза» почвенного покрова.

Эрозия почвы

В результате воздействия ветра и воды происходит разрушение верхних плодородных слоев почвы – эрозия наружного почвенного покрова. Также возможна внутрипочвенная эрозия, которая возникает при быстрой минерализации растительных остатков. Помимо снижения плодородия почвы, можно заметить изменение структуры земли, образование впадин и даже оврагов.

Влияние кислых осадков

Под кислыми осадками подразумеваются кислотные дожди, pH которых достигает значения 2,5-5,5 единиц. При этом стоит отметить тот факт, что кислотные дожди содержат азотную, серную и даже соляную кислоты. Попадание в грунт такого химического состава приводит к «окислению». Вместе с дождевой водой почва насыщается свинцом, медью, железом, алюминием, серой, подвижной ртутью. Столь «тяжелый» состав негативно сказывается на плодородии почвенного покрова.

Негативное воздействие огня

Лесные пожары и сжигание сухой растительности на приусадебном участке – одна из причин снижения плодородия почвы. Как известно, под воздействием огня азот преобразуется в газообразное состояние. Приблизительно 90% азота из грунта улетучивается в атмосферу. Также наблюдается гибель ценного почвоулучшающего слоя, снижение кислотности почвенного покрова. В результате выгорания почва утрачивает свои дренированные способности. Характерное для послепожарного состояния уплотнение грунта приводит к слабому развитию или даже гибели выживших растений.

Вырубка леса и корчевание пней

Зарубежные и отечественные ученые провели немало исследований, в результате которых было доказано, что вырубка леса является одной из наиболее распространенных причин истощения и деградации почвы. При вырубке деревьев происходит потеря азота, фосфора, калия. Так, с одного гектара земли уходит порядка 120-150 кг фосфора, 250-300 кг калия, 250-400 кг азота. На восстановление состояния почвенного покрова требуется не один десяток лет. К примеру, потери азота восполняются из поступления азота аммиака с осадками. Данный процесс занимает около 50 лет. Восстановление потерей магния и кальция требуют большего временного интервала.

Также к ухудшению плодородия почвы приводит корчевание пней. При корчевании пней наблюдается смещение горизонтов почвы, когда слабоплодородные слои выводятся на поверхность. Кроме того, данная процедура приводит к уменьшению водопроницаемости и скважности грунта. Особенно опасно такое явление на глинистых субстратах и суглинках.

Заражение вредными бактериями и грибками

Почва насыщена бактериями, грибами, различными микроорганизмами. Причем агропочвенные микроорганизмы бывают полезными и вредными. Первые – полезные – способствуют эффективной переработке органики в нужные для вегетативного развития растений минеральные вещества. Патогенные микроорганизмы, наоборот, разрушают корневую систему растений, ухудшают состояние почвенного покрова, снижают уровень плодородия. Выявить заражение несложно: произрастающие на участке молодые растения поражаются болезнями, которые были характерны для прошлогодних культур.

Поражение паразитами, насекомыми и прочими вредителями

При потере урожайности от 5% и выше стоит осмотреть грунт на наличие признаков вредоносных насекомых и паразитов. Например, в недрах земли могут обитать клещи, тля, слизни, медведки, полевые мыши, кроты и т.д. Вредоносные насекомые уничтожают выращиваемые растения. Полевки и мыши поедают корнеплоды. Кроты не только нарушают структуру почвы, прорывая подземные ходы, но и уничтожают земляных (дождевых) червей, которые повышают плодородие почвы.

Размножение сорных растений

Предрасположенные к активному росту и обильному разрастанию сорные растения забивают сельскохозяйственные, огородные и садовые культуры. Как результат – заметно ухудшаются показатели урожайности.

Стоит отметить, что сорные растения быстрыми темпами поглощают не только пространство, но также влагу и полезные микроэлементы. При обильном разрастании сорных растений происходит снижение плодородия почвы. Для подавления сорняков рекомендована посадка кукурузы, подсолнечника, люпина и прочих сельскохозяйственных культур с глубоко уходящими в грунт корнями – процесс естественного рыхления почвы.

Рекреационная нагрузка

Уплотнение почвенного покрова сопровождается снижением влаго- и воздухопроницаемости. Грунт становится тяжелым, твердым. По сути, земля раскалывается пластами, появляются жесткие комки, трещины и характерная корка. Уплотнение почвы сопровождается ухудшением питания и деградацией культурных насаждений. Уменьшить рекреационную нагрузку можно путем внесения в почву питательных веществ. Также не стоит забывать о поливах, рыхлении, перекопке и известковании грунта. Последняя процедура необходима для выравнивания уровня кислотности почвенного покрова.

К сожалению, количество негативных факторов, влияющих на уменьшение естественного плодородия почвы, велико. Однако остановить данный процесс можно! Для сохранения и повышения плодородия почвы рекомендовано задействование комплекса агротехнических мероприятий.

Например, опытные аграрии рекомендуют следить за севооборотом, своевременно использовать органические и микробиологические удобрения, выращивать сидераты. Комплексные меры помогут улучшить качество почвы и добиться высоких показателей урожайности.

Источник

Как увеличить урожай и восстановить почву?

Снижение плодородия почвы

Одним из основных средств производства, используемых в агропромышленном секторе, является почвенный покров. Его эффективное применение – основной критерий успешного развития отрасли. Поскольку главным показателем качества почвы считается плодородность, крайне важной задачей считается поддержание данного параметра на должном уровне.

Основные признаки ухудшения состояния почвы

К признакам, по которым определяется снижение плодородия, можно отнести:

• уменьшение содержания органического вещества в пахотном слое на 15% и более;
• уменьшение кислотности – от 10% (для кислых почв);
• повышение щелочности более чем на 10% (для щелочных почв);
• избыточное накопление почвой водорастворимых солей;
• грунт становится грубым и на нем появляются трещины;
• слабые и болезненные всходы растений при отсутствии вредителей.

Причины истощения и деградации почвенного покрова

Подавляющее большинство причин, по которым происходит снижение урожайности, так или иначе связано с изменением состояния почвы. Среди них:

• заражение почвенного покрова патогенными микроорганизмами. В результате своей деятельности, патогенные микроорганизмы разрушают как корневую систему растений, так и полезные качества почвы;
• существенное снижение плодородия может произойти и в результате заражения почвы паразитами и вредителями – мелкими насекомыми (тля, клещи, личинки), животными (кроты, медведки, мыши);
• большое количество сорных растений. Кроме того, что сорняки растут намного интенсивнее, подавляя тем самым рост культурных видов, в них могут развиваться опасные вредители;
• нарушение структуры и появление трещин. Почва с нарушенной структурой быстро теряет влагу и становится жесткой;
• недостаток минеральных веществ, которые необходимы для питания растений. Истощение почвенного покрова часто происходит в результате неправильного севооборота, когда на одном участке годами выращивается одна культура.

Способы повышения плодородия грунтов

Для того чтобы сохранить и повысить плодородие почвы, используется ряд различных способов. Из наиболее эффективных и проверенных на практике можно отметить следующие:

• включение в севооборот многолетних трав:
• выращивание культур, относящихся к сидеральным. Их применение позволяет сократить, а в некоторых случаях и полностью отказаться от использования минеральных и органических удобрений;
• соблюдение правильного севооборота;
• применение микробиологических препаратов и органических удобрений.

В 21-м веке существует огромное количество негативных факторов, приводящих к снижению естественного плодородия почвы. Остановить ухудшение качества почвы и добиться достойных урожаев можно только в случае выполнения комплекса агротехнических мероприятий, которые научно обоснованы и объединены в гармоничную систему. Именно поэтому органическому земледелию, подразумевающему применение современных биотехнологий и отказ от химикатов, уделяется достаточно большое внимание в России и мире.

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