Агрохимические свойства почвы
ПЛАН
Введение…………………………………………………………
- Понятие
о почвенном плодородии……………………………………..
6 - Категории
почвенного плодородия……………………………………..
8 - Относительный характер плодородия почв…………………………… 9
- Основные показатели плодородия почв……………………………….. 11
- Органическое вещество почвы. Роль гумуса………………………….. 13
- Виды органических удобрений…………………………………………. 18
- Обработкапочвы
и плодородие…………………………………………
20
8. Агрохимические свойства почвы……………………………………….. 21
- Кислотность и известкование почв……………………………. 21
8.2 Улучшение солонцовых почв………………………………….. 22
9. Запасы подвижного фосфора и обменного калия…………………….. 23
10. Защита почв от водной и ветровой эрозии……………………………. 23
Итоги
проблемы повышения плодородия почв……………………………
26
ВВЕДЕНИЕ
Одна
из главных хозяйственных задач — надежно
обеспечить население страны высококачественными
продуктами питания. К сожалению, решение
этой задачи недопустимо затянулось и
требует кардинальных мер.
Большую тревогу внушает потеря гумуса. В последние годы в наших почвах растет и ускоряется процесс снижения содержания гумуса. Это явление объясняется несколькими причинами. Во-первых, существенное уменьшение объемов и норм внесения органических и минеральных удобрений. Во-вторых, в послеуборочный период практически не высевают сидеральные культуры с целью обогащения почвы органической массой и улучшение его фитосанитарного состояния. В-третьих, необоснованны, резко уменьшены посевы технологически ценных предшественников - многолетних бобовых трав и зернобобовых культур. В-четвертых, часть земель вообще не обрабатывают, она замусорена многолетними и однолетними сорняками, иногда вообще запущена. В-пятых, в производстве имеет место выращивание монокультуры (зерновой кукурузы) и насыщение полевых севооборотов подсолнечником, что приводит к интенсивному использованию питательных веществ и истощению почв. В-шестых, в течении полтора десятка лет практически отсутствует масштабная химическая мелиорация почв.
В результате влияния на почву вредных, антропогенных и абиотехнических факторов, технологического использования почв на значительной территории потеряно 10-25 % органического вещества, практически вся пахотная земля в подпахотном слое уплотненная, заметно снижаются запасы питательных форм азота, фосфора и калия. Уменьшается содержание кальция в кислых почвах, а следовательно распространяется структуросодержание, коркообразование, переуплотнение пахотного слоя, абиотизация и, как следствие, снижается производительность сельскохозяйственных культур.
Приведенная информация дает основания утверждать, что в Украине сейчас, к сожалению, сложились предпосылки и даже появились элементы деградации почв. Следует отметить, что земельная реформа игнорировала вопрос почвенного плодородия, что еще больше заострило проблему деградации земель. Новые землевладельцы не знают качественных показателей своей земли, а поэтому не могут контролировать ее состояние, передавая в аренду. Достаточно значительная часть арендаторов земельных участков не имеет соответствующих знаний, а следовательно, и умение использовать современную технологию выращивания культур и сохранения плодородия арендованных почв.
Было бы неправильно сказать, что для предотвращения этих явлений не хватает знаний, не открыты законы сохранения и накопления плодородия почв. Практика передовых хозяйств, опирающихся на научные разработки, показывает, что плодородие почв можно не только сохранять, но и интенсивно наращивать.
Проблема сохранения и понижения плодородия почв сегодня становится ключевой. В силу ряда причин мы перестали должным образом ценить землю. В большинстве регионов снижается плодородие земель. Большие площади подвержены опустыниванию, ветровой и водной эрозии. Во многих районах растут массивы засоленных и закисленных почв... Следует больше уделять внимания научным методам использования земли, внедрению севооборотов, почвозащитных технологий. И это прямая обязанность всех землепользователей.
Состояние используемых в сельском хозяйстве земель, и прежде всего пашни, их производительность в большой мере зависят от условий эксплуатации, уровня культуры земледелия. Простое потребительство без учета основных законов земледелия, таких, как закон возврата, закон незаменимости факторов, а равно и нарушение научно обоснованных требований земледелия по мелиорации земель, организации территории и размещению посевов, чередованию культур, системе обработки почв, сбалансированному использованию средств химизации, неизбежно влечет за собой потерю плодородия и даже прямое разрушение почв.
Поэтому, я думаю, эта проблема должна
рассматриваться шире и глубже.
- ПОНЯТИЕ О ПОЧВЕННОМ ПЛОДОРОДИИ
Неотъемлемым специфическим свойством почвы как природного тела является ее плодородие. От него зависит жизнь на Земле растений и животных, а также человека. Неудивительно, что в древние времена плодородие почвы люди обожествляли как солнце, огонь и воду: в Древнем Египте богиней плодородия почвы была Изида, а в Древнем Риме — Прозерпина. Еще в IV в. до н. э. в Китае выделяли почвы с разными свойствами («белые», «синие», «желтые»), обладающие «высоким», «средним» и «низким» уровнем плодородия. О плодородии почв писали трактаты философы, писатели и поэты античной Греции и Рима (Аристотель, Феофраст, Лукреций, Вергилий, Колумелла, Плиний и др.). Делались попытки определить истоки плодородия почвы, обсуждались вопросы «старения» и «истощения» земли, давались советы, какие почвы как лучше использовать. Различия в уровне плодородия разных почв учитывались при исчислении земельных налогов и податей, при продаже и оценке земли, особенно в эпоху феодализма и капитализма. В XVIII— XX вв. социально-экономическое значение плодородия почвы стало предметом особого внимания ряда ученых экономистов и социологов.
По мере накопления сведений о почве и развития естествознания и агрономии менялось и представление о том, чем обусловлено плодородие почвы. В самые древние времена его объясняли наличием в почве особого «жира» или «растительных масел», «солей», порождающих все «растительное и животное» на Земле, затем — наличием в почве воды, перегноя (гумуса) или элементов минерального питания и, наконец, плодородие почвы стали связывать со всей совокупностью свойств почвы в понимании генетического докучаевского почвоведения. Менялось и определение самого понятия «плодородие почвы». В то время, когда была распространена «гумусовая» теория питания растений (А.Теер, 1830), под плодородием почвы понимали способность ее обеспечивать растения перегноем, а несколько позже сторонники минерального питания растений (Ю. Либих, 1840) — способность почвы обеспечивать растения всеми минеральными элементами.
В современной научной литературе широко распространено определение плодородия почвы, данное академиком В.Р.Вильямсом (1936). Согласно В.Р.Вильямсу, под плодородием почвы понимается ее способность непрерывно обеспечивать растения одновременно водой и элементами питания. Тепло и свет, необходимые растениям, рассматриваются им как космические факторы. Однако в настоящее время плодородие почвы понимается шире. Рыхлые горные породы тоже способны удерживать влагу и содержат элементы питания растений, но семена растений, попавшие на обнаженную породу, так же как и в воду, если и прорастают, то не образуют нормально развитого растения и его популяций.
Растения кроме воды и элементов корневого питания нуждаются в свете, тепле и кислороде, а зеленым частям растений необходима еще и углекислота. Почва — биокосное тело природы, в состав которого входят многочисленные живые микроорганизмы. Они играют важную роль в мобилизации элементов питания растений и в снабжении их углекислотой, а продукты жизнедеятельности микроорганизмов, кроме того, оказывают непосредственное угнетающее или стимулирующее действие на растения — влияют на плодородие почвы. Солнечное тепло определяет тепловой режим почвы, т. е. один из важнейших факторов роста растений и элемент плодородия почвы, влияет на процессы испарения почвенной влаги, на скорость и направление сложных химических и физико-химических реакций на молекулярном уровне. Солнечный свет определяет возникновение и интенсивность фотохимических реакций в почве, причем наблюдается высокая фотохимическая активность солнечного излучения по отношению к почвенному гумусу. Установлена тесная зависимость накопления в почве ряда аминокислот от прямой солнечной радиации.
Таким образом, почва как материнский организм использует энергию солнца, вещества и элементы питания окружающей среды, трансформирует их в процессе сложных био-физико-химических процессов и обеспечивает растения всем необходимым. Соответственно под плодородием почвы понимают способность почвы обеспечивать рост и воспроизводство растений всеми необходимыми им условиями (а не только водой и элементами питания).
- КАТЕГОРИИ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ
К. Маркс в «Капитале» различал три категории плодородия почвы: естественное, или природное, искусственное, или эффективное, и экономическое.
Естественное, или природное, плодородие определяется свойствами природных почв, формирующимися в процессе их развития и эволюции под влиянием природных факторов почвообразования.
Эффективное, или искусственное, плодородие свойственно пахотным почвам, используемым в сельскохозяйственном производстве, и проявляется в виде их способности поддерживать тот или иной уровень урожая культурных растений. Оно зависит от уровня развития науки и техники, от возможности наиболее полно использовать природное плодородие почвы для получения урожая культур.
Понятие экономического плодородия связано с разной оценкой участков почв в зависимости от их расположения, удаленности и удобства использования. Почвы с благоприятными для растений природными свойствами и богатые питательными веществами, но расположенные далеко, экономически могут расцениваться ниже бедных почв, но удобно расположенных. Точно так же почвы, особенно благоприятные для возделывания какой-либо одной культуры с особыми биологическими требованиями (цитрусовые, табак, чай, картофель и др.) в районах возделывания этих культур, могут оцениваться выше других почв, даже если последние обладают лучшими свойствами.
В литературе часто используются различные синонимы категорий плодородия почв. Естественное или природное плодородие рассматривается как «потенциальное» в смысле возможного использования его для получения урожаев культурных растений, а искусственное — как «действительное» или «относительное». Очевидно, «потенциальным» может быть не только естественное, но и искусственное плодородие почвы. Оно тоже характеризует возможность получения урожаев определенного уровня, которая не всегда полностью реализуется. Точно так же и эффективное плодородие может складываться из естественного и искусственного, реализуясь в конкретном урожае данного года.
Целесообразно пользоваться следующими понятиями, относящимися к почвенному плодородию.
Естественное (природное) плодородие — то плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека.
Искусственное плодородие — плодородие, которым обладает почва в результате воздействия на нее целенаправленной человеческой деятельности (распашка, периодическая механическая обработка, мелиорации, применение удобрений и т.д.).
Потенциальное плодородие — суммарное плодородие почвы, определяемое ее свойствами, как приобретенными в процессе почвообразования, так и созданными или измененными человеком.
Эффективное плодородие — та часть потенциального плодородия, которая реализуется в виде урожая растений при данных климатических (погодных) и технико-экономических (агротехно-логических) условиях.
Относительное плодородие — плодородие почвы в отношении к какой-то определенной группе или виду растений (плодородная для одних растений почва может быть бесплодной для других).
Экономическое плодородие — экономическая оценка почвы в связи с ее потенциальным плодородием и экономическими характеристиками земельного участка.
Воспроизводство
плодородия — совокупность природных
почвенных процессов или система целенаправленных
мелиоративных и агротехнических воздействий
для поддержания эффективного почвенного
плодородия на уровне, приближающемся
к потенциальному плодородию.
3.ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ
ХАРАКТЕР ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
В природных биогеоценозах почва и растения тесно связаны и взаимно обусловливают друг друга. Рост и продуктивность растений зависят от плодородия почвы и влияющих на него почвенных свойств, а растения, определяя во многом объем и характер биологического круговорота веществ, в свою очередь оказывают большое воздействие на свойства почвы. Поэтому пространственная смена почвенных условий всегда сопровождается сменой естественного растительного покрова, а смене растительности сопутствует смена почв.
В результате длительного естественного
отбора в природных биогеоценозах устанавливается
динамическое равновесие, при котором
свойства почвы экологически соответствуют
биологическим свойствам ее растительного
покрова, даже если почва имеет очень кислую
или щелочную реакцию, заболочена, засолена,
опустынена, имеет мерзлотный режим. И
такие почвы, обладающие, казалось бы,
весьма неблагоприятными свойствами,
используются растительностью, но специфической,
билогические свойства которой соответствуют
свойствам почвы; например, болотной растительностью
на болотных почвах, лесной — на кислых
подзолистых почвах, солеустойчивой и
солянками на солонцах и солончаках и
т. д. Из этого следует, что все почвы, каковы
бы ни были их свойства, обладают разным
уровнем естественного плодородия, но
плодородия не вообще, а относительного
— по отношению к определенным видам растений
и растительным ассоциациям. Одна и та
же почва может быть плодородной для одних
растений и мало плодородной или совсем
бесплодной для других. Болотные почвы,
например, высокоплодородны по отношению
к болотным растениям, но на них не могут
расти степные или другие виды растений;
кислые, малогумусные подзолы плодородны
в отношении лесной растительности, которая
сама по себе без особых мелиорации не
произрастает даже на богатых гумусом
черноземах, высокоплодородных в отношении
лугово-степной растительности и т. д.
При этом необходимо иметь в виду, что
разные почвы обладают разным уровнем
потенциального и эффективного плодородия
в отношении различных видов растений
и развитых растительных ассоциаций.
4.ОСНОВНЫЕ
ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
Накоплено достаточно фактических данных, чтобы понятие плодородия расчленить на его составляющие, дать их оптимальные количественные показатели и сочетания для конкретных типов почв и климатических условий. Определены практические мероприятия по повышению плодородия и нормативы затрат мелиорантов, йотребных для изменения качества почв. Почва — непревзойденный субстрат для произрастании растений. Она содержит значительную долю органического вещества в виде гумуса и свежих растительных остатков, что создает условия постоянного взаимодействия ее с микроорганизмами. Наряду с этим почва обладает поглощающими свойствами. Это сложное явление обусловлено огромной площадью поверхности минеральных и органических коллоидных частиц: площадь коллоидов в 1 см3 составляет почти 1 га. Коллоиды удерживают пленочную влагу и поглощенные питательные вещества.
Поглотительную способность почв К. К. Гедроиц назвал почвенным поглощающим комплексом, установил, что он зависит от количества поглощенного кальция и магния. Отсюда понятие о сумме поглощенных оснований. Если она достаточно высока, то комплекс считается насыщенным (что характерно для черноземов). В подзолистой почве при небольшом содержании органических коллоидов в поглощающем комплексе много ионов водорода. Комплекс считается ненасыщенным, а почва имеет кислую реакцию среды.
Органические коллоиды обладают клеющеи способностью.. Это свойство их весьма ценно для создания водопрочной комковатой структуры почвы. Считается, что в структурной почве существует благоприятное соотношение воды и воздуха, она отличается рыхлостью, водопроницаемостью, хорошо удерживает влагу, и потому растения не страдают от переувлажнения.
По показателям водно-физических свойств положительную роль играет также микроструктура. Как показали исследования А. Н. Лебедянцева и В.А.Францесона, распаковка агрегатов, происходящая при попеременном высыхании и увлажнении почвы, высвобождает доступные элементы пищи, особенно фосфора, и повышает эффективное плодородие.
Для развития корневой системы растении и ее продуктивной деятельности важное значение имеет плотность сложения почвы, выражаемая объемной массой, скважностью и аэрацией. Объемная масса необрабатываемых почв характеризуется равновесной плотностью, которую можно считать константой для каждого типа почв. Показатель равновесной плотности зависит от механического состава почв и наличия органического вещества.
Плотность, а также рыхлость, скважность и аэоация в пахотных землях регулируются обработками По С. В. Астапову и С. И. Долгову, почва с объемной массой 0,90-0,95 г/см3 считается рыхлой, 0,95-1,15 — нормальной плотности, 1,15—1,25 — уплотненной более 1 25 — сильноуплотненной. На гумусированных почвах степных районов оптимальная плотность (1,1 – 1,2 г/см3) близка к равновесной (1,24—1,26 г/см3)), и глубокое рыхление таких почв зачастую ухудшает водоснабжение. В опытах на увлажненных полях (при паровании) положительные результаты дает уплотнение почвы тяжелыми катками (А. И. Шевлягин, С.С.Сдобников и др.).
Плотность почвы в значительной мере определяет и связанные с ней показатели скважности (порозности) и аэрации. Порозностью называется суммарный объем некапиллярных и капиллярных пор, выраженный в процентах от общего объема почвы. От показателей порозности и соотношения некапиллярных и капиллярных пор зависят водно-воздушный режим почвы, проникновение корней и их контакты с почвой. Так же как и по плотности оптимальные показатели порозности снижаются при переходе от увлажненных районов (для пахотного слоя 50-55%) к более засушливым (45-50%). за счет сокращения доли некапиллярных пор.
Качество
и продуктивность почв во многом зависят
от их водных свойств и устойчивости водного
режима. К числу водных свойств относят
водоудерживающую водопропускную и водоподъемную
способностиь почвы Хороша та почва,
которая наряду с высокой водопроницаемостью,
дающей возможность поглощения всех выпадающих
осадков, отличается и высокой влагоемкостью.
Эти показатели, а также и водоподъемная
способность зависят от механического
и структурного состава гумусированности
и плотности сложения почвы. На большую
часть этих показателей можно влиять агротехническими
средствами, поддерживая на высоком
уровне содержание гумуса, структурное
состояние и оптимальную для данных условий
плотность почвы: в переувлажненных районах
предпочтительней содержатьпочву в рыхлом
состоянии, в засушливых умеренно уплотненной
с выровненной поверхностью, максимально
сокращающей диффузные потери влаги.
Показателем обеспеченности
почвы влагой на любой период являются
запасы продуктивной влаги в миллиметрах.
Из
агрохимических свойств почвы наиболее
существенными считаются: запасы гумуса,
реакция почвенной среды, запасы доступного
азота, фосфора и обменного калия. По данным
Международной сельскохозяйственной
организации при ООН (ФАО), в нормальных
условиях 80% урожайности дает уровень
плодородия почв и только 20% зависят от
других факторов.
5.
ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВЫ. РОЛЬ ГУМУСА
Наличие органического вещества – основной признак, отличающий почву от грунтов. С ним связаны живая природа почвы, обменные биохимические процессы, придающие ей свойства саморегулирующей системы.
Органическое вещество почв – это совокупность живой биомассы и органических остатков растений, животных, микроорганизмов, продуктов их метабализма и специфических новообразованных органических веществ почвы – гумуса. В органическом веществе почв всегда присутствуют какое-то количество остатков отмерших организмов, находящихся на разных стадиях разложения, живые клетки микроорганизмов, почвенная фауна.
Органическое вещество — энергетическая база почвы. Одновременно с этим органические коллоиды составляют основу поглотительного комплекса, а свежеобразованный перегной, кроме того, обладает клеющей способностью, играющей важную роль в восстановлении водопрочной структуры. Стоит еще добавить, что гумусовые вещества повышают буферность почвы, сорбируя часть находящихся в почвенном растворе солей, предупреждают отрицательное воздействие некоторых из них при избыточной концентрации.
Взаимодействие органической части почвы с ее микрофлорой позволяет пополнять запасы доступных для растений форм питательных веществ, балансировать всевозможные отступления внесением минерального питания по срокам и количеству.
По данным Почвенного института имени В.В.Докучаева: если при содержании гумуса 3—4% урожайность принять за 100%, то при 2—3% она снижается до 80—90%, при 1,5—2% — до 75—80%, при 1,5% — до 55—60%.
При повышении уровня гумусированности при прочных равных условиях усиливаются обменные процессы в почве и требуются дополнительные вложения на пополнение запасов органического вещества: увеличение доз внесения навоза, посев многолетних трав и промежуточных культур, сидерация, щадящий режим обработки почвы.
Для того чтобы сохранять и накапливать гумус, надо хорошо представлять цели, знать процессы, происходящие в почве, научиться управлять ими.
Органическое вещество почвы находится в постоянном движении на «конвейере жизни»: свежие растительные остатки и корневые выделения — евежеосажденный перегной — гумус — минеральные продукты его разложения и скелетная часть гумуса. В саморегулирующейся природе, где нет отчуждения растительной продукции, происходит постоянное накопление гумуса. По мере увеличения его содержания возрастают потери в обменных процессах. На определенном уровне, соответствующем конкретным условиям зоны, в зависимости от почвы, количества тепла и осадков устанавливается равновесие с известной константой гумуса. Она и фигурирует в характеристике типа почвы. Например, дерновоподзолистые суглинистые и глинистые почвы увлажненной лесной зоны содержат 1,8—2% гумуса, в тех же условиях песчаные почвы — 0,8—1,5, обыкновенные черноземы лесостепной зоны — 6—8%.
При переводе целины в пашню процент гумуса снижается частично за счет примешивания менее гумусированного нижнего слоя (особенно на маломощных почвах)., а главным образом за счет усиления процессов разложения в рыхлой пашне и ежегодного отчуждения выращенной продукции.
При несоблюдении закона возврата освобождающиеся при разложении гумуса питательные вещества выносятся с урожаем. При этом неизменно уменьшаются два взаимосвязанных показателя: идет обеднение почвы и надает урожайность возделываемых культур.
Повышение качественного состояния почвы, мероприятия по повышению плодородия — исходное условие интенсификации земледелия. При этом на первом месте практически для всех типов почв стоит забота о поддержании и накоплении оптимального уровня органического вещества. Осуществляя эти мероприятия и производя затраты, важно знать, какова связь между содержанием гумуса и урожайностью, каковы агротехнически и экономически оправданные оптимальные уровни содержания гумуса в разных типах, почв, каковы условия для восстановления его и нормативы затрат навоза.
Многочисленными исследованиями установлено, что азот из минеральных удобрений используется в 1,5 раза лучше, чем из навоза, фосфор и калий – примерно равноценно (Т. Н. Кулаковская). Однако установлено, что наличие минерального азота не заменяет азота, освобождающего при разложении гумуса, и не пополняет минерализованную часть органического вещества Исследования показали, что с увеличением выноса азота с урожаем доля почвенного азота остается примерно на одном уровне (порядка 60-75%). По этим причинам увеличение доз внесения минеральных туков не приводит к росту запасов гумуса.
Д. Н. Прянишников указывал, что необходимо обратное вовлечение в круговорот питательных веществ, которые взяты растениями из почвы и удобрений. Высокие дозы минеральных удобрений, применяемые в интенсивном земледелии, отрицательно воздействуют на почву из-за повышенных концентраций растворов и ухудшения некоторых агрохимических и водно-физических свойств .(кислотность, емкость поглощения, структурное состояние), на которые благоприятно влияет органическое вещество. Об этом в свое время говорил В.Р.Вильямс Поэтому необходимо сочетание органических и минеральных удобрений.
По современным представлениям, сохранение или прирост гумуса - главное требование повышения плодородия почв. В практической деятельности земледелец должен балансировать два взаимопротивоположных процесса _ стимулировать биологическую активность почвы, приводящую к разложению гумуса и образованию доступных форм питательных веществ, и обеспечивать накопление гумуса как носителя плодородия.
К настоящему времени почти повсеместно отмечается отрицательный баланс гумуса. В 40-60-летних опытах использование в пашне бедных гумусом дерново-подзолистых почв и сероземов привело к уменьшению его содержания на 28—40%. В слабовыщелоченном черноземе за 40 лет содержание гумуса снизилось на 22% на каштановых почвах (за 18 лет) — на 13%. Глубокая вспашка и орошение усиливали потери гумуса.
Пополнение гумуса идет прежде всего за счет корневых и пожнивных остатков. Количество их после зерновых предшественников составляет 30-45 ц/га, после многолетних трав — 60-80 ц/га. Коэффициент гумификации зависит от почвенно-климатических условий, содержания гумуса, агротехники и доз минеральных удобрений. В лучшем случае можно рассчитывать на накопление гумуса в количестве 1/3 – ¼ от исходной сухой массы органического вещества.
В
многократных исследованиях потверждено
благоприятное воздействие на плодородие
почвы посевов многолетних

- Агрохимические свойства почвы и мероприятия по их улучшению
- Агрохимическое значение макро и микро элементов
- Агрохимическое обслуживание с/х организаций и увеличение его эффективности
- Агрохимическое состояние, хозяйственная деятельность и баланс макроэлементов питания
- Агрохимия
- Агрохимия
- Агрохімія
- Агротехнічний метод захиту сільськогосподарських культур від шкідників,хвороб і бурянів
- Агротехнологическая оценка среднеспелых сортов сои
- Агротехнология выращивание томата
- Агротуризм в Беларуси
- Агротуризм на примере Камчатской области
- Агротуризм. Развитие агротуризма в РБ
- Агрохимическая характеристика чернозема выщелоченного