Плодородие почв
Значение почвы как основного средства сельскохозяйственного производства определяется ее основным свойством — плодородием.
Под плодородием понимают способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, воздухе и тепле для нормального роста и развития.
В предыдущих главах были рассмотрены свойства, определяющие уровень плодородия почвы. Все эти свойства можно объединить в четыре группы.
1. Химический состав и физико-химические свойства: высокое содержание гумуса и доступных для растений форм азота, фосфора, калия и других питательных элементов, наличие микроэлементов, близкая к нейтральной реакция среды, насыщенность ППК преимущественно кальцием, низкое содержание поглощенного водорода, отсутствие поглощенного натрия и избытка легкорастворимых солей.
2. Физические свойства: агрономически ценная водопрочная зернистая или комковатая структура, высокая пористость, обеспечивающая аэрацию, хорошая впитывающая и водоудерживающая способность и др.
3. Благоприятный гидротермический режим, обеспечивающий теплом и влагой оптимальное развитие растений в течение всего вегетационного периода. Тепловые условия характеризуются суммой температур выше 10 °С в слое почвы 0. 20 см, длительностью вегетационного периода (выше 10 °С) на той же глубине, а также длительностью и глубиной промерзания почв. Наиболее благоприятный водно-воздушный режим создается при оптимальном содержании влаги (около 60 % ПВ) и кислорода (12. 25 %) в составе почвенного воздуха.
4. Биологические свойства: высокий уровень микробиологической активности различных группмикроорганизмов, обусловливающих процессы гумификации и мобилизации элементов питания растений в доступной для них форме.
Виды плодородия. Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, эффективное (экономическое), потенциальное.
Естественное плодородие формируется в результате протекания природного почвообразовательного процесса, не осложненного вмешательством человека. Оно характерно для целинных почв и определяется биологической продуктивностью, то есть количеством растительной массы, создаваемой за год на единицу площади.
Искусственное плодородие создается в результате обработки, применения удобрений, мелиорации и других приемов по окультуриванию почв. Однако окультуренная почва 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.
Потенциальное плодородие характеризует потенциальные возможности почвы, обусловленные совокупностью ее свойств и режимов (как приобретенных в процессе почвообразования, так и созданных человеком), при благоприятных условиях длительное время обеспечивать растения всеми необходимыми факторами жизни. Так, высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким — подзолистые.
Эффективное (экономическое) плодородие совместно формируют естественное и искусственное плодородие. Оно измеряется урожайностью культур. Эффективное плодородие — это лишь результат реализации потенциального плодородия. Урожайность зависит не столько от уровня потенциального плодородия, сколько от технологии возделывания, экологической группы растений, погодных условий и организационных факторов. Например, на черноземах получают 1,8. 2,0 т/га зерна пшеницы, а на бедных подзолистых почвах — 3. 4 т/га.
Уровень плодородия почвы зависит от развития науки и техники. Чем совершеннее социальная структура общества, чем выше уровень научно-технического прогресса, тем больше условий для повышения эффективного плодородия почвы.
В современных условиях необходимо обеспечить расширенное воспроизводство почвенного плодородия, то есть одновременный рост как эффективного, так и потенциального плодородия.
Землепользование должно включать в себя весь комплекс мероприятий, направленных на охрану почв от любой деградации и повышение их потенциального плодородия, с одной стороны, и на рост их эффективного плодородия — с другой.
К основным приемам повышения эффективного плодородия относят рациональное применение органических и минеральных удобрений, известкование и гипсование почв, систему обработки, орошение и осушение, введение системы севооборотов, мероприятия по борьбе с эрозией и возделывание наиболее урожайных сортов растений и др. При этом необходимо выполнение следующего принципа землепользования: любая система земледелия должна быть обоснована экологически, то есть соответствовать почвенно-климатическому природному комплексу.
Питание растений. Растения обитают одновременно в двух средах: в почве и нижнем слое атмосферы. Через листья они поглощают СО2 из воздуха, а через корни — воду и минеральные соли из почвы.
В процессе фотосинтеза в зеленых листьях происходят превращение энергии солнечных лучей и синтез органических соединений.
Процесс фотосинтеза тесно связан с зольным и азотным питанием, которое осуществляется через корни.
Растения усваивают из почвы азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, серу и др. Эти элементы потребляются в относительно больших количествах, поэтому их называют макроэлементами. При недостатке в почве любого из элементов урожай культур резко снижается.
Элементы, потребляемые в незначительных количествах, называют микроэлементами (бор, молибден, марганец, медь и др.).
Обеспеченность растений элементами питания зависит от растворимости их соединений в воде и слабых растворах кислот.
Азот входит в состав белков, нуклеиновых кислот, хлорофилла и многих органических веществ растительных клеток. При недостатке его доступных соединений в почве растения плохо растут и развиваются, листья приобретают светло-зеленую окраску. Главным источником азота для питания растений служат соли азотной кислоты и соли аммония. В корни растений этот элемент поступает в форме аниона и катиона.
В качестве азотных удобрений используют аммиачную селитру, сульфат аммония, хлористый аммоний, натриевую селитру, кальциевую селитру, мочевину и др. Такие органические удобрения, как навоз, торф, компосты, создают хорошие условия для азотного питания растений.
Фосфор в растениях содержится в минеральных и органических веществах. Наиболее важную роль играет фосфор, входящий в состав нуклеиновых кислот (рибонуклеиновой — РНК и дезоксирибонуклеиновой — ДНК). Из почвы фосфор поступает в корни растений в виде фосфат-иона.
При недостатке в почве подвижных соединений фосфора листья растений приобретают красновато-фиолетовый оттенок.
Наиболее распространенные фосфорные удобрения — суперфосфат, преципитат, фосфоритная мука и др.
Калий усиливает синтез органических веществ в растениях, участвует в реакциях перехода простейших Сахаров в более сложные углеводы. Недостаток калия наблюдается в легких почвах и проявляется в омертвлении крайних частей листьев, которые вначале буреют, а затем скручиваются. Калий поступает в растения в форме катиона К + .
Широко применяют такие калийные удобрения, как хлористый калий, сульфат калия, калийные соли и др. Наиболее нуждаются в калийных удобрениях северные, особенно легкие, почвы. К калиелюбивым культурам относятся картофель, сахарная свекла, гречиха, подсолнечник, виноград. Они отзывчивы на калийные удобрения на любых почвах.
Кальций особенно необходим для роста корней и образования хлоропластов. При недостатке его в почве на листьях появляются коричневые пятна, затем листья желтеют и отмирают. Кальций уменьшает кислотность почв, поэтому его применяют для известкования.
Магний активизирует ферментативную активность в растении и влияет на окислительно-восстановительные процессы. Он входит в состав хлорофилла, при его недостатке между жилками листьев появляются желто-белесые пятна.
Железо входит в состав ферментов и играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах. Этот элемент потребляется в малом количестве, и растения, как правило, не испытывают в нем недостатка. И только на некоторых южных карбонатных почвах из-за ограничения поступления в растения железа в условиях щелочной реакции почв они страдают хлорозом. В этих случаях рекомендуется опрыскивать растения 0,05. 0,50%-ным раствором железного купороса.
Сера содержится в некоторых белках и растительных маслах. Ее недостаток вызывает пожелтение сначала верхних, а затем нижних листьев. Этот элемент поступает через корни растений в виде сульфатов.
Марганец входит в состав многих ферментов, участвует в окислительно-восстановительных процессах. При его недостатке часто развивается хлороз яблони, вишни, черешни, малины, полевых культур — свеклы, картофеля, овса.
Медь влияет на развитие листьев, задерживает их старение. От ее недостатка появляются признаки хлороза, кончики листьев белеют, растения не образуют семян. Медные удобрения дают значительный эффект на торфяных почвах.
Цинк необходим для образования завязи, для роста и развития растений. Большинство почв обеспечено цинком, однако от его недостатка иногда страдают плодовые деревья, цитрусовые, а из полевых культур — кукуруза, соя, фасоль. Эти растения отзывчивы на цинксодержащие удобрения.
Молибден участвует в синтезе белков. Молибденовые удобрения увеличивают урожай люцерны, клевера, сахарной свеклы, томатов и других культур. Их вносят в почву вместе с семенами или раствором молибденовых соединений опрыскивают растения.
Кобальт усиливает деятельность клубеньков на корнях бобовых культур. Кобальтсодержащие удобрения добавляют к другим удобрениям или обрабатывают ими семена.
Для эффективного применения тех или иных удобрений необходимо использовать почвенные карты, картограммы содержания доступных растениям элементов питания, картограммы кислотности и другие материалы почвенно-агрохимических обследований.
33. Органическое вещество почв. Источники почвенного гумуса. Процессы превращения органических остатков и веществ в почве: разложение и минерализация, гумификация.
Источник
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