Агрохимия и плодородие почвы
Агрохимия и плодородие почвы
Методы агрохимических исследований - вегетационный метод, полевые опыты.
Плодородие почвы – это ее способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. Высокое плодородие почвы обеспечивает оптимальное питание растений, формирование высокого урожая и полноценной по качеству продукции для питания человека и кормов для животных.
В почве выделяются 3 фазы: твердая, жидкая (почвенный раствор) и газообразная (почвенный воздух).
Почвенный воздух. Характеризуется повышенным содержанием СО2. Постоянный газообмен между почвой и атмосферой приводит к обогащению надземного слоя воздуха углекислотой и улучшает воздушное питание растений. Избыточное содержание СО2 в почвенном воздухе приводит к подкислению почвенного раствора, что в свою очередь приводит к усилению растворения минеральных соединений почвы (фосфаты, карбонаты и др.), то есть возрастает доступность питательных соединений.
Избыток СО2 приводит к ухудшению дыхания роста корневой системы, а следовательно и растения в целом.
Почвенный раствор. Вода с растворенными в ней веществами (солями, кислотами, основаниями), газами и содержащимися в ней микроорганизмами называется почвенным раствором. Это самая динамичная и активная часть почвы. Содержание в нем катионов и анионов определяется, в первую очередь, типом почвы.
Для питания растений особенно важно содержание и соотношение в растворе Ca, Mg, K, NH4,NO3, SO4, H2PO4 ионов.
Концентрация солей в почвенном растворе зависит от типа почвы. Обычно она составляет сотые доли процента (около 0,05%). При концентрации солей в почвенном растворе более 0,2% , они оказывают вредное влияние на растение. На засоленных почвах концентрация солей может достигать нескольких процентов.
Рекомендуемые материалы
Изучение свойств и состава почвенных растворов, а также физиологических особенностей растений позволило разработать метод гидропоники. Этот метод широко используется в практике мирового сельского хозяйства.
Твердая фаза почвы состоит из минеральной части (90-99% массы твердой фазы) и органической.
Органическое вещество почвы – это совокупность всех органических веществ, находящихся в форме гумуса и остатков животных и растений. Содержание гумуса в почве – важный показатель ее потенциального плодородия, активности в ней всех биологических процессов. На долю гумуса приходится 85-90% от общего количества органического вещества почвы.
• Количество гумуса в пахотных почвах зависит от типа почвы, природно-климатических условий, специализации севооборота, характера и интенсивности земледелия.
• При рациональном применении органических и минеральных удобрений в севооборотах с многолетними бобово-злаковыми травами содержание гумуса в почве возрастает, а качество его улучшается.
• Если удобрения не применяются, содержание гумуса снижается, что подтвердили исследования во всех зонах нашей страны.
Роль гумуса в питании растений и баланс гумуса
1. Гумус – источник элементов питания для растений. В нем содержится 98-99% 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 микроколичествах как стимуляторы роста растений.
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.
Причины потерь гумуса пахотными почвами
1. Уменьшение количества растительных остатков, поступающих в почву, при смене естественного агроценоза агроценозом.
2. Усиление минерализации органического вещества в результате интенсивной обработки и повышения степени аэрации почв.
3. Деградация гумуса из-за применения физиологически кислых удобрений и активации микрофлоры из-за вносимых удобрений.
4. Усиление минерализации из-за осушительных мероприятий и орошения.
5. Водная и ветровая эрозия почв.
Определение расходов гумуса пахотного горизонта почвы сводится к определению азота, израсходованного культурой. Если принять среднее содержание азота в гумусе за 5%, то при выносе 100 кг этого элемента с урожаем растений почва потеряет 2000 кг/га гумуса.
Баланс гумуса
Для определения баланса гумуса необходимо также знать коэффициент гумификации. Коэффициент гумификации представляет собой долю углерода органических остатков, включающегося в состав гумусных веществ почвы. Коэффициент гумификации для корневых и пожнивных остатков зерновых и многолетних трав приравнивается к коэффициенту гумификации подстилочного навоза, а для пропашных он в 2 раза меньше. Для навоза коэффициент гумификации составляет 20-25% при содержании сухого вещества 25-50%.
Ожидаемый запас гумуса в почве за звено севооборота рассчитывается по формуле:
St = (So + KrAt)(1-Km),
где St – запасы гумуса через t лет (т/га), So – исходные запасы гумуса (т/га), Kr – коэффициент гумификации пожнивных остатков в долях единицы, A – количество поступающих в почву свежих органических веществ,т/га, t – время (годы), Km –коэффициент минерализации гумуса.
Свойства, определяющие плодородие.
Эффективное плодородие - 45-60 ц зерновых с 1 га или 65-75 кормовых единиц
1. Состояние ППК и кислотность, рНсол.=6,0-6,5, сумма поглощенных оснований – 7-12 ммоль, степень насыщенности основаниями -80-90%, подвижный Аl - отсутствует
2. Гумус в пахотном горизонте: содержание 2,5-3%, запас – 75-85 т/га, валовой N – 3-4 т/га, соотношение Сгк:Сфк =1,1-1,2.
3. Водно-воздушный режим: Плотность -1,1-1,2 г/см3, порозность 50-55%, воздухоемкость 25-30%, запас продуктивной влаги к началу вегетации в слое 0-50 см -150-180 см.
4. Характеристика пахотного горизонта: Мощность 25-30 см, хорошо выраженная мелко-комковатая структура, содержание водопрочных агрегатов размером 0,25 мм -70-80%, подзолистый горизонт отсутствует.
5. Содержание доступного азота -3-4 мг/100 г или 100-120 кг/га, из них за вегетацию растения потребляют 50-60%
6. Содержание подвижного Р 25-30 мг/100 г или 600-700 кг/га, из них на вегетацию растение потребляет 7-9% (50-60 кг/га).
7. Содержание обменного К 20-22 мг/100 г или 500-550 кг/га, из них 40-50% потребляется растениями на вегетацию.
8. Микроэлементы, мг/кг:
МЕДЬ -3-4,
КОБАЛЬТ – 0,8-1,2,
МОЛИБДЕН – 0,2-0,4,
Бесплатная лекция: "6.7 Музыка" также доступна.
БОР – 0,2-0,6
ЦИНК – 5-7
Факторы, поддерживающие плодородие
1. Известкование
2. Восполнение органического в-ва
3. Сохранение oптимального баланса NPK
