Плодородие почвы
«Мы можем научиться сделать каждую почву
плодородной, в каждой почве создать такие
условия, чтобы она могла беспрерывно
доставлять
растению
максимальное
количество воды и пищи» – В.Р. Вильямс.
Факторы, определяющие плодородие почвы:
1. Химический состав и физико-химические свойства:
-содержание гумуса и доступных для растений форм питательных
элементов (макроэлементы – S, N; P, K, Ca, Mg (зольные эл-ты).
микроэлементы – B, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, I.)
Роль гумуса в питании растений
1. Гумус – источник элементов питания для растений. В нем содержится 9899% азота, 30-40% фосфора, 90% серы от общего содержания их в почве.
2. Гумусовые кислоты совместно с неспецифическими органическими и
минеральными кислотами разрушают почвенные силикаты и
алюмосиликаты, растворяют карбонаты кальция и магния, фосфаты, делая
их доступными для растений.
3. Гумусовые кислоты в высокодисперсном состоянии могут выступать в
микро количествах как стимуляторы роста растений (на этой способности
созданы все гуматы)
4. Органические вещества почвы – источник пищи микроорганизмов. При
отмирании микроорганизмов происходит высвобождение доступных для
растений форм питательных элементов.
5. Органическое вещество почвы участвует в адсорбционных процессах в
почве, повышая ее поглотительную способность и буферность, улучшает
физические свойства почв (влагоемкость, водо- и воздухопроницаемость,
тепловой режим).
-реакция почвенной среды влияет на питание растений и эффективность
удобрений.
Растения проявляют неодинаковую чувствительность к кислой и щелочной
среде –
Люпин– рН оптимальный-4-5
Картофель –5
Овес, рожь, лен, гречиха –5-6
Клевер –6-6,5
Горох, кукуруза, пшеница –6-7
Сахарнаясвекла –7
Люцерна –7-8
2. Физические свойства:
-аграномически ценная водопрочная зернистая или комковатая
структура;
-высокая пористость, обеспечивающая аэрацию;
-хорошая впитывающая и водоудерживающая способность.
3. Благоприятный гидротермический режим,
обеспечивающий теплом и влагой оптимальное развитие
растений в течение всего вегетационного периода.
-воздушный режим почвы;
-водный режим ;
- тепловой режим;
-световой режим.
4. Биологические свойства: высокий уровень
микробиологической активности различных групп
микроорганизмов, обусловливающих процессы гумификации и
мобилизации элементов питания растений в доступной для них
форме.
Определение уровней плодородия почвы в баллах
по агрохимическим показателям
Пути повышения почвенного плодородия.
1.Внесение органических удобрений и запахивание пожнивных остатков;
при этом коэффициенты гумификации корневых и пожнивных остатков
разные:
- зерновые и зернобобовые – 0,18;
- картофель, овощи, кормовые корнеплоды – 0,06;
- травы однолетние (з/м), кукуруза на силос – 0,12;
- травы однолетние (сено) – 0,18;
- травы многолетние (сено) – 0,25.
ПГ = D x C x KГН x KП,
где ПГ – приход гумуса за счет органических удобрений;
Д – доза органического удобрения, т/га;
С – содержание органического вещества в удобрении, %;
KГН – коэффициент гумификации навоза;
KП – поправочный коэффициент на содержание (%) сухого вещества в навозе,
в зависимости от региональных особенностей, для Волго-Вятского региона
он принимается равным 0,86.
Органические удобрения — энергетический материал
и источник пищи для почвенных микроорганизмов.
Кроме того, такие органические удобрения, как навоз и
фекалий, сами очень богаты микрофлорой, и вместе с
ними в почву попадает большое количество
микроорганизмов. В связи с этим навоз и некоторые
другие органические удобрения усиливают в почве
жизнедеятельность азотфиксирующих бактерий,
аммонификаторов, нитрификаторов и других полезных
групп микроорганизмов
Внесение соломы в почву способствует
размножению различных групп азотфиксирующих
бактерий и росту азотфиксации до 20-40 кг/га в
месяц.
Влажность также способствует усилению
активности при разложении соломы и целлюлозы.
В почвах избыточного увлажнения, то есть
пойменных, болотных почвах и рисовых
плантациях, активность наиболее высока — от 16,5
до 67,5 кг/га в месяц.
Свободноживущие азотфиксирующие
бактерии
Обитают в ризосфере, ризоплане
растений, обладают Нитрогеназной
активностью, могут в значительной
мере заменить минеральный азот,
предохраняют от избытка нитратов
в продукции. Обладают высокой
антибиотической активностью
(комплексное питательное и защитное
действие)
Активность несимбиотической азотфиксации зависит
также: влажности, температуры, гранулометрического
состава почвы, степени аэрированности корнеобитаемого
слоя, содержания углекислого газа, наличия макро- и
микроэлементов.
Минеральные удобрения, известкование, воздушный
режим также влияют на интенсивность, но, высокая
эффективность отмечается, когда влажность, температура и
органическое вещество не лимитируют азотфиксацию.
Внесение
в
дерново-подзолистые
почвы
растительных
остатков
позволяет
увеличить
азотфиксирующую активность в 2-5 раз при условии
достаточного увлажнения.
2.Внесение минеральных удобрений.
Технологии возделывания сельскохозяйственных культур должны быть
максимально адаптированы (приспособлены) к местным почвенноклиматическим условиям и должны предусматривать получение продукции
целевого назначения.
-Известкование кислых почв;
известкованию подлежат почвы:
кислые с рН 5,5 и ниже;
с кислотностью 5,6 - 6,5 в овощных севооборотах и близкие к нейтральным с
рН 5,6 - 6,0 при высоком уровне применения минеральных удобрений и
других средств химизации;
близкие к нейтральным (рН 5,6 - 6,0) и нейтральные (рН 6,1 - 6,5) при
закладке культурных пастбищ, при посеве культур многолетнего
использования.
-Фосфоритование - эффективное средство повышения продуктивности
кислых дерново-подзолистых и серых лесных почв. Фосфоритованию
подлежат почвы с содержанием подвижного фосфора до 100 мг/кг почвы.
При внесении нормальных доз извести:
- снижается содержание в почве подвижных соединений
алюминия, железа и марганца, они переходят в
нерастворимую форму и поэтому устраняется вредное
действие их на растения;
- на
известкованных
почвах
повышается
жизнедеятельность
свободноживущих
азотфиксирующих бактерий (азотобактер, клостридиум
и др.) и клубеньковых бактерий, поэтому повышается
обогащение почвы азотом за счет азота воздуха
Дозы фосфоритной муки при проведении
фосфоритования кислых почв (т/га физ.веса)
3.Севооборот культур. «В земледелии наиболее эффективным средством
дифференцированного использования почвы, климата, растения – является
севооборот» - Д.Н. Прянишников
Предшественники основных сельскохозяйственных культур
Схемы севооборотов по хозяйству (пример)
4.Применение сидеральных культур.
Цель от увеличения объёмов сухого вещества, возвращаемого в почву в виде
органических остатков, до улучшения её физико-химических и микробиологических
свойств.
Сидераты:
-повышают на 20-25% коэффициент полезного использования солнечной энергии
агроландшафтами;
-являются ведущим звеном в системе биологического земледелия;
-предохраняют почву от водной и ветровой эрозии;
-обогащают почву органическим веществом и в определенных случаях азотом воздуха;
-высвобождают фосфор, калий, кальций, магний из труднодоступных форм в почве и
вводят их в биологический круговорот;
-перераспределяют элементы питания из нижних горизонтов в пахотный слой почвы;
-ограничивают потери с промывными водами азота, калия и других элементов питания;
-улучшают физические, биологические и биохимические свойства почвы;
-подавляют рост и развитие сорняков;
-ослабляют фитопатогенную и энтомологическую нагрузку на возделываемые растения;
-частично устраняют трудности, связанные с чередованием ограниченного количества
культур в севообороте, содействуя тем самым узкой специализации растениеводства;
-повышают урожайность сельскохозяйственных культур и улучшают качество
продукции;
-служат важным резервом кормовой базы животноводства;
-выполняют фитосанитарную роль и ослабляют антропогенную нагрузку на
окружающую среду.
При благоприятных условиях симбиоза, то есть при
рНсол 6-7, обеспеченности фосфором, калием, магнием, бором,
молибденом, наличии специфичных вирулентных штаммов
клубеньковых бактерий, оптимальной влажности почвы, горох
посевной фиксирует до 150 кг/га, бобы кормовые и соя — до
250 кг/га, люпин белый — до 300 кг/га азота, при этом
урожайность составляет 30-40 ц/га семян.
Однако в практике обеспечить оптимальные условия удается
редко, активность симбиоза ослабляется и фиксируется только
20-60 кг/га азота воздуха при урожайности 12-15 ц/га. Иногда
из-за избыточной кислотности почвы, недостатка влаги или
питательных веществ фиксации азота не происходит, растения
дают низкие урожаи с минимальным содержанием белка.
В симбиозе с клубеньковыми бактериями бобовые
культуры способны удовлетворять до 60-90% своей
потребности в азоте.
Однолетние зернобобовые культуры, например,
люпин, горох, за сезон связывают 50-100 кг/га азота,
половина которого остается в почве,
многолетние бобовые травы (клевер, люцерна) —
180-300 кг/га, из которого с корнями и пожнивными
остатками остается в почве 70-100 кг/га.
Активность
азотфиксации
изменяется по мере развития
растений, максимум достигается в
периоды бутонизации и цветения,
снижается при созревании.
Зависимость симбиотической азотфиксации от
обеспеченности растений азотом и интенсивности
фотосинтеза.
Затенение бобовых культур приводит к снижению азотфиксации, в большей
степени — при высоком содержании минерального азота (более N 30 кг/га д.в.)
После 6-суточного затенения азотфиксация в варианте без азота снизилась в 40
раз, в варианте с половинной дозой — полностью прекратилась.
Максимум интенсивности азотфиксации отмечался в фазе цветения в
вариантах без азота и половинной дозой. В фазе бутонизации при половинной
дозе она была больше, чем в варианте без азота. Это объясняется тем, что
небольшая стартовая доза азота способствует лучшему развитию клубеньков на
ранних этапах развития.
