Как структура почвы влияет на плодородие

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 18.09.2024

Структура почвы— это отдельности или агрегаты, на которые способна распадаться почва. Эти агрегаты состоят из связанных между собой механических элементов или мелких агрегатов.

По Н.А. Качинскому структурой почвы называется совокупность агрегатов различной величины, формы, пористости, механической прочности и водопрочности, характерных для каждой почвы и ее отдельных горизонтов.

В зависимости от размеров выделяют три группы структурных отдельностей:

В классификации структурных отдельностей С.А. Захарова выделены типы структуры по форме агрегатов, роды по характеру ребер и граней и виды структуры по размеру агрегатов. В агрономическом отношении наиболее ценной является водоустойчивая зернистая, ореховатая и зернисто-комковатая структура, обеспечивающая благоприятное сочетание водно-воздушного и питательного режима почвы. Такая структура характерна для гумусово-аккумулятивных горизонтов высокоплодородных почв: черноземов, каштановых почв, аллювиальных почв и т.д.

Типичная ореховатая структура наблюдается в серых и бурых лесных почвах. Для иллювиальных горизонтов солонцов и солонцеватых почв характерна призмовидная и столбчатая структура. В элювиальных горизонтах дерново-подзолистых, серых лесных, осолоделых почв формируется плитовидный тип структуры. Под сильным влиянием живых организмов, особенно дождевых червей и насекомых, почвенные горизонты приобретают биогенную структуру с четко различающимися копролитами, камерами, заполненными мелкоземом, обладающую специфической пористостью и рассыпчатостью. В природе наблюдаются смешанные формы структуры. При описании применяются такие характеристики, как ореховато-зернистая, пылевато-комковатая, призмовидно-комковатая, ореховато-зернисто-порошистая, листовато-столбчатая и т.д. Преобладающий тип структуры ставится на последнее место.

Говорить о целесообразности улучшения плодородия почвы нет никакого смысла, понимая, что успех любого сельскохозяйственного предприятия на прямую зависит от данного фактора. В материале пойдет речь о конкретных мероприятиях, включение которых в производственный процесс обеспечит поддержание и повышение плодородия, имеющихся в использовании посевных площадей. Такая стратегия гарантирует перспективу развития любого аграрного предприятия или подсобного хозяйства.

Факторы, влияющие на плодородие

Для понимания от чего зависит потенциал плодородия перечислим ряд факторов, которые в комплексе формируют продуктивность почвы:

Количество гумуса в физическом составе почвы
Содержание минералов
Микрофлора
Кислотность
Аэрация почвы
Влажность
Температура

Гумус

Количеством гумуса определяется преобразованная органическая составляющая почвы, которая является основным показателем плодородности. Гумус создаёт благоприятные условия для формирования микрофлоры и микроорганизмов, обеспечивающих активное разложение среды на микроэлементы, хорошо влияющие на рост и продуктивность возделываемых растений. Формирование гумуса (перегноя) происходит в результате анаэробного разложения растительной и животной органической составляющей с переходом в органо-минеральные образования.

Микрофлора

Взаимодействие микроорганизмов в активной органической среде почвы формирует микрофлору, которая своими биологическими процессами обеспечивает разложение органических элементов в микроэлементы, которые способствуют активному развитию растений. Отдельные группы микроорганизмов способствуют расщеплению азотных соединений на нитраты и нитриты, адоптированных к усвоению растениями. Другие нейтрализуют фитопатогенные вредные микроорганизмы. Также существуют группы, работающие на синтез фитогормонов роста или усвоение отдельных микроэлементов (фосфора и других). В составе микрофлоры участвуют грибковые, вирусные, бактериальные, в том числе и патогенные микроорганизмы.

Микроэлементы

Хорошее развитие растений обеспечивают следующие минералы:

Азот положительно влияет на формирование хлорофилла и стимулирует общее развитие растений;
Фосфор обеспечивает репродуктивность растения — формирование корней, почек и семян;
Калий стимулирует работу фотосинтеза и окислительных процессов с образованием органических кислот, данными процессами обеспечивается накопление в растении питательных веществ (сахара, крахмала);
Магний участвует в образовании хлорофилла и синтезе углеводов;
Кальций является строительным материалом для клеток и является нейтрализатором токсинов;
Сера влияет на формирование протеинов и некоторых витаминов, активирует энзимы, входит в состав коэнзима;
в небольшом количестве также необходимо содержание бора, меди, железа, марганца, хлора, цинка.

Кислотность

Чрезмерный уровень кислотности или защелачивание почвы приводит к уничтожению микрофлоры, что негативно влияет на развитие растений и снижает плодородность. Оптимальной кислотностью грунта для развития здоровой микрофлоры в почве является показатель PH 6.5 (слабокислая).

Для снижения кислотности грунта проводят известкование почвы. Снижение щелочного показателя можно осуществить рядом мелиоративных мероприятий, а также внесением сернокислого кальция (гипса), железного купороса или постепенным внесением гранулированной серы (20 кг на гектар). Одним из простых способов нормализации щелочной среды в почве является внесение торфяного моха, торфа, компоста из листьев дуба, а также включением в промежуточный севооборот определённых культур-седиратов.

Газообмен

Аэрацией почвы называют процесс газообмена между атмосферой и почвой. Не маловажным фактором плодородности есть насыщенность структуры почвы кислородом, который влияет на работу микроорганизмов и как следствие на питание микроэлементами растений. Насыщение воздухом во многом зависит от содержания влаги в почве, от изменения температуры и атмосферного давления.

Влажность

Вода, выполняющая функцию универсального природного растворителя, является важнейшим фактором в уровне плодородия почв. Оптимальная влажность обеспечивает работу всем микробиологическим процессам как в почве, так и в растениях. Обеспечивая растворение микроэлементов в своей структуре, вода транспортирует питательные вещества к корням растений и участвует во всех процессах формирования роста и созревания культуры.

Баланс температуры

Интенсивность всех биологических процессов в почве зависят от оптимальной температуры. Так при снижении температуры замедляется развитие бактерий и грибков, которые влияют на синтез и расщепление микроэлементов готовых к усвоению растениями. При чрезмерном повышении температуры происходит потеря влаги, увеличивается риск развития паразитов и вредоносных патогенных микроорганизмов, уничтожающих растения.

Оценка плодородия

Для понимания отправной точки в улучшении плодородия, имеющихся в пользовании площадей, необходимо произвести оценку состояния почвы. Объективная оценка позволит влиянием на вышеперечисленные факторы получить положительную динамику в сторону улучшения плодородия. В современных условиях оценку осуществляют лабораторными анализами проб почв или использованием рядом мобильных приборов.

Сегодня на рынке присутствуют ряд цифровых мобильных приборов, позволяющих оценить: PH почвы (кислотность), содержание важных микроэлементов, температуру и влажность грунта. Такие приборы удобны для оперативного контроля состояния почвы. Для более детального подробного аудита плодородия рекомендуется проводить лабораторный анализ проб.

Организация севооборота

Наиболее рациональное использование земельных ресурсов в сельском хозяйстве возможно только при внедрении правильного периодичного порядка посева культур, на имеющихся в эксплуатации площадях. Такой порядок характеризуется правильным подбором сменяющихся в посеве друг за другом культур и паров, где каждая предшествующая культура обеспечивает оптимальные почвенные условия для выращивания следующей. В конечном итоге такая цикличность позволяет получать хорошую урожайность и сохранять потенциал плодородности земельных ресурсов предприятия.

Например, включение в севооборот бобовых культур обеспечивает накопление в почве азота, что положительно влияет на рост последующих в севообороте культур.

Виды севооборотов

Севооборот организуется с учётом расположения зоны возделывания и направленности хозяйственной деятельности предприятия.

Для хозяйств с широкой продовольственной направленностью используются полевые севообороты с учётом всех зональных климатических и почвенных особенностей. В данную категорию входят: зерно-паровой, зерно-пропашной, зерно-паро-пропашной, зерно-травяной, травяно-пропашной, пропашной, зерно-траво-пропашной.
Кормовые севообороты используются в предприятиях животноводческой направленности, где включены основном кормовые культуры.
Почвозащитные севообороты предполагают использование площадей подверженных эрозии.
Специальные севообороты предназначены для выращивания культур в особых агротехнических условиях, например, под возделывание риса.

Паром называется площадь земли, оставшаяся без посева или с подсевом сидератов для накопления питательных веществ и её отдыха. На чёрных парах после внесения органических удобрений и вспашки в течении сезона производят периодическую сплошную обработку для предотвращения роста сорных растений, обеспечивая хорошие условия для накопления в почве питательных веществ и влаги.

Виды удобрений

По происхождению удобрения делятся на:

Органические представляют собой: отходы выращивания животных или растительного компоста, древесной золы. Минеральные удобрения получены химическим производственным путём.

Органика имеет длинный период распада на микроэлементы, содержавшиеся в её массе (калий, азот, кальций, фосфор и другие) и усваивается только после продолжительного разложения под действием микроорганизмов в микрофлоре почвы. Норма внесения имеет довольно масштабные объёмы и может составлять до 50 тонн на 1 гектар.

Минеральные химические соединения готовы сразу к усвоению культурами при растворении в почвенной влаге и делятся на три основные группы:

Кроме этого существует масса смесей микроэлементов, где к основному удобрению могут добавлены магний, цинк, сера, бор и железо. Плановым сезонным внесением смесей микроэлементов достигается оптимальный баланс состава в почве.

Внесение удобрений

Современные технологии возделывания культур для получения хорошей урожайности предполагает активное применение удобрений.

В технологии возделывания сельскохозяйственных культур существует три вида подкормок минеральными удобрениями:

Допосевное – основное
Посевное – непосредственно в борозды или лунки в месте с посевным материалом
Послепосевное – выполняется как подкормка по всходам

Основное внесение

Данную закладку удобрений производят осенью под культуру или весной до посева, которая составляет основную часть от общей нормы. Время внесения зависит от сроков посева, климатических условий и вида применяемых удобрений. Внесение осуществляют равномерным разбрасыванием после чего производят запахивание или культивирование поверхности почвы.

В случае внесения под вспашку — удобрения в ранний вегетационный плохо доступны культуре. При заделке удобрений боронами или культиваторами доступность повышается в случае достаточной увлажнённости почвы. Однако, если верхний слой почвы пересушен удобрения не сработают вовремя и также не дадут толчка посевам на раннем вегетационном сроке.

Более эффективным способом является ленточное внесение удобрений, которое осуществляется современными сеющими агрегатами полосами ширеной 2 — 4 см, с интервалом от 12 до 17 см и глубиной от 8 до 15 см.

В комплексе с современными навигационными системами и цифровыми методами формирования карт плодородия полей с помощью таких агрегатов производят дифференцированное внесение одобрений на оптимальную глубину, обеспечивающую максимальную результативность в усвоении удобрений растениями.

Посевное внесение

Такое внесение на глубину посева семян обеспечивает питание растениям в период формирования корневой системы. При этом используют минимальную норму внесения, чтобы предотвратить концентрацию питательных веществ в зоне неокрепших корней. Для посевной подкормки применяют суперфосфат или аммофос. Данный вид внесения удобрений эффективен при выращивании большинства культур. Особенно хорошие результаты посевная подкормка дает на слабых истощённых почвах.

Подкормка всходов

Внесение производят хорошо растворимыми в воде удобрениями в наиболее ответственный вегетационный период формирования культуры. Особенно важность подкормки возрастает при отсутствии двух предшествующих внесений удобрений. Операцию производят разбрасыванием при подкормке зерновых культур. Удобрения пропашных культур производят закладкой в почву гранул или впрыскиванием при проведении очередной междурядной обработки пропашными культиваторами.

Посадка сидератов

Хорошим органическим способом повышения плодородности является высадка сидератов на площадях планируемых для будущего посева. Таким образом добиваются повышения в почве азота, белков, крахмала, сахара и микроэлементов. Культуру запахивают в период после или во время цветения. Запаханная зелёная масса обеспечивает дополнительное мульчирование поверхности, а корневая система сидерата даёт дополнительную рыхлость и аэрацию земле. Органическая растительная масса активно взаимодействует и стимулирует работу микроорганизмов, обеспечивающих разложение мульчи до микроэлементов.

Сидеральные культуры высаживают на участках под паром или в период между после уборки и подготовкой к посеву следующей культуры. В качестве сидератов используют:

Однолетние и многолетние бобовые травы
белая горчица
озимая рожь
овёс
озимый рапс

Агротехнические меры

Немаловажными мерами в поддержании плодородия являются не только технологические операции обработки почвы в процессе возделывания культур, направленные на улучшение аэрации, сбережение влаги и борьбу с сорняками, но и ряд агротехнических мероприятий, действующих на защиту почвы от влияния вредных факторов.

Что мы сейчас понимаем под плодородием? В основном, питательные вещества и гумус, но плодородие — не качество состава смеси компонентов или черный цвет (черная земля) – это качество биосферы Земли.

Плодородная почва – это здоровая почва, это живая почва. Здоровая почва обладает следующими качествами:

Сбалансированным биоразнообразием, создающим устойчивую, самодостаточную экосистему.
Способностью самоочищаться от загрязняющих веществ, в том числе от пестицидов.
Супрессивностью, то есть способностью почвенного микробного сообщества сопротивляться и подавлять патогенные организмы.
Способностью сохранять стабильность всех своих свойств и защищать себя от сдувов, оползания, выщелачивания.

Эти качества создаёт “полезная” почвенная микрофлора — та, что занимается почвообразованием и помогает растениям.

Все обитатели и элементы почвы, определяющие ее плодородие, прямо или косвенно связаны. Отними что-то — и всё разваливается.

Отними микробов — и самому приходится подавлять патогенов, разлагать органику, доставлять растениям азот и минералы.
Отними структуру — и нет воздуха, воды, хиреют корни, дохнут микробы, уходит живность.
Отними органику — и нет ни живности, ни микробов, ни влагоёмкости, ни пористости.
Отними растения и живность — и нет органики, нет структуры, нет ничего, кроме глины и песка.

Гумус — любое органическое вещество, которое достигло точки стабильности, когда оно не будет изменяться далее, и может, если условия не изменятся, оставаться стабильным на протяжении веков, если не тысячелетий. Гумус существенно влияет на текстуру почвы и способствует сохранению влаги и питательных веществ.

Что такое деградированная почва?

В погоне за урожаем не все думают о будущем, поэтому в большинстве своём наши почвы больны, деградированы. В широком смысле деградированные — это почвы с ухудшенным плодородием.

Ежегодная отвальная пахота, многократное дискование, прикатывание и боронование, а также неправильное чередование культур распыляют почву, оголяют ее и подставляют под безжалостные порывы ветра. Вода не способна задерживаться в такой почве.

Использование монокультуры (выращивание одного растения, на одном и том же месте каждый год) приводит к тому, что всем растениям нужны одни и те же питательные вещества для роста в одно и то же время, год за годом происходит накопление болезней и вредителей конкретной культуры, провоцируется активный рост связанных с возделываемой культурой сорных растений.

Для получения больших урожаев или в силу безысходности (неплодородная земля, большое количество вредителей и сорняков) используется большое количество химических удобрений, пестицидов и гербицидов.

Все это приводит к подавлению, уменьшению почвенных организмов. Увеличивается количество гнилей и патагенов. Растения становятся беззащитны к вредителям и болезням. Одновременно снижается содержание гумуса, снижаются физико-химических показателей почвы, а следовательно почва становится безжизненной, деградированной. Больная, выпаханная почва истязает растения. В ней нет симбионтов — нужных микробов. Нет движения влаги и путей для роста корней.

Химические подкормки и обработки растений приводят к изменению химического состава растения, в результате чего меняется вектор воздействия растения на человека, который становится трудно предсказать.

Во многих человеческих культурах к земле относятся как к матери. И мы, получив почву, должны подумать о будущем устойчивом землепользовании.

“Пищеварение” земли

У земли, как и у человека, есть свой процесс пищеварения. Если пищеварение земли нарушено, то даже самая полезная органика останется в неусвоенном виде и не перейдёт к растению в виде питательных элементов. Состояние почвы во многом определяется составом микрофлоры. Работы, проделанные учёными (Тероу Хига, Шаблин и др.) позволили выявить группы бактерий, определяющих общий вектор развития почвенной флоры. Признаки преобладания эффективных микроорганизмов – наличие молочно-кислого брожения в процессе пищеварения почвы; патогенные бактерии – дают гнилостные реакции при разложении.

В здоровой почве — бактерии защищают корень от гнилей, в плохой — гнили побеждают и паразитируют на корне.

На здоровой почве, если внести органику, она не гниет, а молниеносно перерабатывается в стабильный гумус полезными почвенными микроорганизмами.

Органика положенная тонким слоем на песок высохнет, закопанная глубоко – загниет.

Пищеварение почвы – это живой процесс превращения энергии солнца, органических веществ через корм для почвенной живности, которая, поедая органику, а затем друг друга, накапливают в почве продукты своего обмена: мочевину, минералы, аминокислоты, антибиотики, витамины, гормоны, соединяясь химическими связями с “матрицей” (минералами пород, песком и глиной). Поэтому можно сказать, что способность почвы “переваривать” органику определяет стабильность дальнейшего плодородия.

Биоразнообразие живых организмов – главный ресурс почвы

Если после сбора урожая сообщество почвенных организмов сохраняется или прирастает, почва будет саморегулироваться в долгосрочной перспективе, плодородие увеличиваться. Чем выше биоразнообразие почвенной биоты, тем лучше работают почвенные инженеры, создавая поры и микрогранулы почвы, увеличивая в сотни раз площадь обитания микроорганизмов и среду обитания корней. Возникает замкнутый круг — биота и растения совершенствуют друг друга, помогают друг другу, создают для себя новую почву.

Некоторые растений даже практически не растут без нужных им микроорганизмов. При первичном возделывании козлятника его семена нужно обязательно обрабатывать культурой клубеньковых бактерий (которые отсутствуют в нечерноземной почве).

Ризосфера — почвенный сервис растений

В здоровой почве почвенные макро- и микроорганизмы вместе с живыми корнями растений и их секретами приступают к очень быстрому и эффективному повышению плодородия наших почв.

Одни перерабатывают почвенную матрицу, улучшая её агрегатное состояние и добывая из неё минеральные соли.
Другие — участвовуют в кругообороте элементов питания, преобразовывают питательные вещества в более доступные формы и перемешивают слои почвы естественным образом.
Третьи — помогают корням усваивать эти элементы, вступая с ними в симбиоз.
Четвёртые — увеличивают капиллярность почвы, улучшая проникновение воды как сверху, так и снизу, и сохраняют эту воду в коллоидном состоянии вокруг микрогранул почвы.
Пятые – нейтрализовывают токсичные вещества, охраняя растения от болезней.

В выпаханной почве нужных микробов дефицит — и ризосфера дефицитная. Растение лишается главного: возможности управлять своим питанием. Как всё живое, они тонко сканируют среду и сами решают, когда, чего и сколько им надо. Более того: они не просто добывают питание — они воздействуют на среду и управляют симбионтами, получая от них необходимое.

Растения питаются как прямо, так и симбиотично — с помощью микробов и грибов. В живой почве оно само регулирует своё питание, кормя и стимулируя корневыми выделениями разных микробов ризосферы — поставщиков тех или иных веществ. Половина всех бактерий и многие грибы поставляют и гормоны роста, стимулируя ростовые процессы. Так же растение контролирует и микрофлору на листьях.

Как повысить плодородие почвы?

Любое вмешательство в окружающую среду меняет экосистему и она саморегулируется. Почва в процессе эксплуатации всегда меняется, качество этих изменений зависит от садовода.

Не лопата создает рыхлую почву

В почве живут бесчисленные наши помощники — экосистемные инженеры, которые изменяют физические свойства почвы. Именно они создают устойчивые почвенные структуры и ходы. Поры и микротоннели служат местообитанием для почвенных организмов меньшего размера. Крупные и мелкие червячки, сороконожки, клещи поддерживают высокий уровень аэрации и пористости почвы.

В 15 см верхнего слоя почвы живут аэробные бактерии, далее – анаэробные. Аэробным бактериям для жизни требуется кислород; для анаэробных бактерий – кислород является ядом. Глубокая вспашка земли переворачивает верхний слой с аэробными бактериями вниз – в бескислородное пространство, а анаэробных бактерий отправляет в кислородную среду. В результате регулярной пахоты, микрофлора земли значительно сокращается, и вместо того, чтобы в симбиозе с корнями повышать урожай наших растений, эта живность тратит время и энергию на восстановление среды обитания.

Любые корни и культурных растений, и сорняков растут на большую глубину за водой и минералами, а погибая, оставляют каналы с перегноем в которых кипит почвенная жизнь. Все животные, поедая мертвые корешки, делают свои мельчайшие ходы и каналы и откладывают в них копролиты. После тяпки рыхлой земля сохраняется до первого полива и дождя, а от работы корней сорняков и других сопутствующих им почвенных инженеров структурной почва остается круглый год. Так корни сорняков становятся катализаторами жизни и сохраняют плодородие.

Внесение в почву органики, без запашки, поверхностно

Если мы получили новый участок, на котором почва убита предыдущей неправильной эксплуатацией, органики в ней нет, сложившегося равновесия почвенной жизни нет, она заражена пестицидами и патогенными микроорганизмами, однократно вскопав, насыпав навоз под перекопку, мы не запустим процессы самовосстановления почвы, наоборот, в закопанном навозе усиленно будут размножаться вредители и болезни.

2-х летний конский навоз, что может быть лучше для создания здоровой почвы?

Почву надо предварительно вылечить, а лечить ее следует компостами, вытяжками из компоста, чередуя с АКЧ (аэрированный компостный чай), посадками устойчивых к корневым гнилям растений (сидератов).

Пока почва бедная, вносить органику следует немного, любую, слоями не более 3-5 см и поливать ее.

Скошенная свежая трава – азотистое быстродействующее удобрение.
Высохшая трава – лигнин (долгоиграющая энергия углерода, приводит к накоплению гумуса).
Навоз неизвестного качества это рассадник болезней, если его поместить в анаэробные условия.
Дроблёные тонкие веточки лиственных деревьев. В них не много азота, растения они не накормят, а базидиомицеты начнут развиваться, и они переработают лигнин из щепы в долгоиграющий гумус.
Перепревший навоз не пища для растений, а лекарство для почвы. Это корм для грибов, бактерий и почвенных инженеров.
Свежий навоз рекомендуется вносить только на здоровую почву, оставлять его перепревать или делать компосты.
Дрожжи; кисломолочные бактерии; настои из трав, навоза, компоста – быстродействующее удобрение, пища для микроорганизмов.

Чтобы создать почвенную экосистему нового, более высокого порядка, недостаточно просто вносить на грядки любую органику. Качество органики определяется качеством биоты, в ней содержащейся.

Обычно по запаху органики можно сразу же определить, преобладают ли в ней полезные микроорганизмы или нет. Приятный запах (например: земли – хлеба) – правильный индикатор.

Внесение эффективных микроорганизмов

Основа основ – забота о ризосфере растений. Именно тот тончайший слой микробов почвы, который окружает корневые волоски растений, который растения сами создают, привлекают своими корневыми выделениями, поставляет растениям активные гормональные вещества и антибиотики и делает их максимально устойчивыми к вредным воздействиям среды.

В почве, особенно истощенной сельским хозяйством, не всегда содержатся все полезные микроорганизмы. Поэтому для восстановления почвы мы будем использовать АКЧ (аэрированный компостный чай, на основе готового компоста с высоким содержанием бактерий, грибов и других микроорганизмов), а также сам компост.

АКЧ готов к использованию

Когда мы используем АКЧ, мы вносим вместе с раствором не только эффективные микроорганизмы, которые будут перерабатывать органику, и делать ее доступной для питания растений (как в случае с покупными ЭМ препаратами), а что важнее, стимулировать рост корней и создавать очень активную ризосферу в прикорневой зоне. Это поможет растениям вступать в симбиоз с микроорганизмами, симбионтными грибами, за счёт усиления секреции углеводов корнями. Процесс почвообразования в прикорневой зоне ускоряется в разы. Корни будут усиленно выделять и углекислый газ, угольная кислота совместно с микробами и грибами будет разрушить маточную породу и делать минералы доступными для питания, азотофиксаторы, используя корневые секреты, усваивать и накапливать в почве азот из воздуха. Таким образом, наши растения не только будут потреблять питание из почвы, а даже накапливать его для последующих поколений.

Земля не должна пустовать

Чем больше корней культурных растений, сидератов, сорняков пронизывают почву, тем больше органики корневых выделений и отмерших корней поступает в почву, тем быстрее и в большем объеме нарастает почвенная биота, и тем быстрей прирастает плодородие ваших почв.

Любые корни культурных растений, и сорняков растут на большую глубину за водой и минералами, а погибая, оставляют каналы с перегноем в которых кипит почвенная жизнь. Все организмы, поедая мертвые корешки, делают свои мельчайшие ходы и каналы и откладывают в них копролиты. Так корни сорняков становятся катализаторами жизни и сохраняют плодородие.

Каждый сидерат обладает своими качествами и полезен по-своему для почвы и в хозяйстве человека. Любой сидерат – это бывший сорняк, но в силу полезности его использования на полях или огородах стал “зеленым удобрением”.

Как пример использование донника белого и желтого, который является фитосанитаром. Его корни выделяя свойственные ему вещества, создают условия для жизни соответствующих микроорганизмов, которые подавляют патогены в почве. Также донник обладает высокой конкурентной способностью подавлять сорную растительность, высокой азотофиксацией, не допускает развития эрозионных процессов, способствуют разуплотнения почвы благодаря своей глубокой корневой системе.

Если земля стоит без растительного покрова (чистый пар, черный пар), то практически вся почвенная влага, находящаяся в верхних слоях почвы, испаряется в атмосферу. Если почва теряет влагу, то она теряет и жизнь в ней.

Если вспахивать поле каждый год и ничего не сеять на ней, то через какое-то время земля превратится либо в грязь, либо в пустыню в зависимости от района.

Также для защиты почвы от иссушения, подавления сорной растительности и как дополнительное органическое удобрение использует мульчу.

Мульча – это любой материал, укрывающий почву сверху. Она сохраняет влагу, держит прохладу или тепло в зависимости от района, проводит воздух и создает комфорт живым рыхлителям почвы. Перегнойная мульча к тому же – корм для этой живности, источник питания и углекислого газа. Голая почва – умирающая открытая рана.

Внесение минеральных удобрений по всей площади угнетает почвенные микроорганизмы

Минеральное удобрение, внесённое в почву по всей поверхности, увеличивает урожай на первое время, но в отдалённой перспективе угнетает почвенные организмы и ухудшает почвенное плодородие. Более того, минеральные удобрения являются основным источником загрязнения почв тяжёлыми металлами и токсичными элементами. Это связано с содержанием в сырье, используемом для производства минеральных удобрений, стронция, урана, цинка, свинца, ртути, ванадия, кадмия, лантаноидов и других химических элементов.

Необходимо смотреть на минеральные удобрения не как на питание для растений, а как на корригирующие (улучшающие, подправляющие) добавки для разных культур. Поэтому имеет смысл вносить удобрение локально: поверхностно (навоз) или в лунки (органическое минеральное удобрение).

Видео о плодородии почвы

Качественная почва, содержащая богатый спектр питательных веществ, имеющая хорошую структуру, помогающую создать благоприятный микроклимат, всегда является залогом получения богатого урожая. От качества грунта зависят показатели роста и урожайности садовых и огородных культур, поэтому очень важно иметь представление о плодородии почвы на собственном участке, знать, от чего оно зависит, и какие меры можно предпринять для его повышения.

Общие сведения

Плодородие почвы определяет способность ее к обеспечению всех потребностей растений. К этим потребностям относится не только снабжение питательными веществами, но и обеспечение благоприятных для произрастания условий, хороший доступ влаги и воздуха.

Почва — достаточно сложная система, в которой протекает множество процессов, многие из которых не всегда очевидны. Однако все эти процессы неразрывно связаны между собой. Нарушение даже одной из составляющих системы может привести к изменению способностей грунта к поддержанию жизнедеятельности растений. Изучение механизмов всех процессов, происходящих в почве, помогает решить главную задачу — сохранение и увеличение плодородия.

Для полноценного существования растения испытывают потребность не только в воде и питательных элементах. Немалое значение имеет достаточное количество света, тепла, кислорода и углекислоты.

Все микроорганизмы, содержащиеся в почве, участвуют в снабжении растений питательными веществами, обеспечивают поступление углекислоты, продукты их жизнедеятельности непосредственно влияют на плодородность почвы.

В зависимости от состава и структуры грунта тепло солнечного света вступает во взаимодействие с почвой и оказывает влияние на процессы накопления и испарения влаги, регулирует скорость и определяет направление многочисленных химических реакций, от которых зависит рост и питание растений.

Деление на категории

Существует несколько критериев, позволяющих классифицировать виды почвенного плодородия. Если рассматривать непосредственные физико-химические показатели грунта, плодородие можно разделить на два вида:

Естественное — имеющееся от природы, не подверженное влиянию деятельности человека. Оно всегда является следствием влияния комплекса природных факторов. Говорить о естественном плодородии можно только в отношении целинной земли, которая не была затронута влиянием человеческого фактора. Эта категория определяется объемом растительной массы, вырастающей за год на той или иной площади.
Искусственное — приобретенное вследствие непосредственного воздействия человека. В расчет принимается не любое влияние человеческого фактора, а целенаправленные приемы, призванные окультурить используемый грунт. С момента начала использования целины для сельскохозяйственных целей естественное и искусственное плодородие можно рассматривать только совместно. В чистом виде искусственное плодородие можно выделить только при выращивании растений в изолированных теплицах на специально подготовленных почвенных смесях.

Для любого участка земли, обработанного человеком и используемого для возделывания тех или иных культур, свойственно сочетание естественного и искусственного плодородия грунта. С развитием аграрных технологий и повышением культуры земледелия возрастает доля искусственной составляющей. Однако невозможно четко определить границы между первоначальным потенциалом почвы и привнесенными искусственно изменениями. В этом случае формируется новое понятие — потенциальное плодородие. Оно объединяет в себе всю совокупность свойств почвы, влияющих на урожайность, как заложенных природой, так и приобретенных.

Фактически реализуемый потенциал принято считать эффективным плодородием. Не следует путать понятия. Потенциальное плодородие лишь предполагает возможность получения определенного урожая, а эффективное — выражается в конкретных полученных объемах возделываемых культур.

Существует еще одна принципиальная ошибка, когда эффективное плодородие называют экономическим. Это близкие понятия, но не синонимы. Если эффективное плодородие измеряется объемами урожая и не завязано на экономике, то экономическая оценка включает в себя все факторы, связанные с получением урожая. Экономическое плодородие учитывает не только экономический эффект от получения урожая, но и затраты на обработку грунта, улучшение агротехники, рационализацию системы удобрений. Экономическое плодородие учитывает целесообразность улучшения грунта для повышения эффективного плодородия.

Основные факторы

Способность грунта создавать благоприятные для жизнедеятельности растений условия определяется не просто строением почвы и содержанием питательных веществ, а целым комплексом факторов, каждый из которых играет важную роль в жизни растений.

Причем плодородие зависит не только от поверхностного слоя, распахиваемого при посадке, но и от глубинных слоев, от расположения грунтовых вод. Особенно важно это для растений с глубокой корневой системой.

Обеспечение растений всеми факторами успешного развития зависит от множества особенностей грунта. Необходимо рассмотреть подробнее основные из них.

Гранулометрический состав

Пищевой и температурный режим растений, насыщение воздухом и влагой сильно зависят от гранулометрической структуры. Например, легкие песчаные почвы обладают высокой проницаемостью воды и воздуха, прогреваются активнее, чем тяжелые. Аэрация способствует ускоренной минерализации органических веществ. Однако небольшая влагоемкость становится причиной вымывания питательных веществ.

Тяжелые глинистые почвы, напротив, прогреваются дольше, ведь заполнены они водой, которая имеет большую теплоемкость. Однако почвенная влага таких грунтов мало доступна для растений. Влажным периодам характерна нехватка воздуха в земле.

Для большинства огородных культур наиболее благоприятными считаются суглинки.

Структура и физические свойства

Физические свойства напрямую связаны с плотностью и структурой грунта. При отсутствии явной структуры растения не могут одновременно в достаточном количестве получать и воздух, и воду. В сухие периоды поры содержат много воздуха, во влажные — поры практически полностью заняты водой.

В структурных грунтах мелкие поры удерживают влагу, крупные поры задействованы для газообмена. Важным свойством таких почв является возможность сосуществования аэробных и анаэробных микроорганизмов. Это способствует повышению урожайности.

Тепловые характеристики

Жизнедеятельность растений сильно зависит от способности грунта поглощать и удерживать солнечную энергию. Эти свойства определяются структурой, химическим составом, способностью удерживать воду и воздух.

Тепловой режим определяется не только способностью накопления и удержания энергии, но и отличительными особенностями поверхности. Например, прогрев грунта будет зависеть от цвета верхнего слоя, поглощающего солнечные лучи.

Содержание органических веществ

В отличие от минеральных веществ, питательные элементы в составе органического вещества не подвержены вымыванию из почвы. Постепенная минерализация обеспечивает продолжительное качественное питание корням растений. Органические вещества содержат основную часть запасов азота, почти 80 процентов серы и более половины всего фосфора. Причем отдельные органические соединения могут непосредственно усваиваться растениями и выступают в качестве стимуляторов роста.

Помимо этого, органические вещества составляют рацион питания микроорганизмов.

Биологическая активность

Биологическая составляющая связана с жизнедеятельностью почвенной фауны, в том числе микроорганизмов. Активность эта напрямую связана с численностью и качественным составом живых организмов. От них зависит работа ферментов, участвующих в трансформации недоступных питательных элементов из органических веществ в доступные минеральные соединения.

Отмирающие микробы формируют значительную массу гумуса. Эта биомасса содержит огромное количество питательных веществ, среди них особое значение имеют азот, фосфор и калий.

Поглотительная способность

Способность к накоплению питательных веществ, необходимых для роста растений, является важнейшим фактором плодородия. Она отвечает не только за поглощение, но и препятствует свободному вымыванию питательных элементов вместе с водой после осадков.

Содержание в грунте кальция поддерживает работу поглощающего комплекса, закрепляет гумус в слоях грунта. Водород, алюминий, натрий, наоборот, снижают поглощающую способность и приводят к обеднению почв.

Вы здесь: ЧАСТЬ 1. ОБЩЕЕ ПОЧВОВЕДЕНИЕ Глава 10. ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

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;

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.

Читайте также: