Что такое плодородие почвы и какое значение оно имеет
Плодородие почвы
Полезное
Смотреть что такое «Плодородие почвы» в других словарях:
плодородие почвы — Совокупность свойств почвы, обеспечивающих необходимые условия для жизни растений. [ГОСТ 16265 89] плодородие почвы Способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их… … Справочник технического переводчика
ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ — способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико химической средой для нормальной деятельности. Различают потенциальное… … Большой Энциклопедический словарь
Плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. Это эмерджентное свойство почвы. При взаимодействии компонентов почвы появляется… … Википедия
ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ — совокупность свойств почвы, обеспечивающая урожай сельскохозяйственных растений; высокое плодородие почвы зависит от оптимального содержания в ней питательных веществ (азота, фосфора, калия, микроэлементов, влаги и т. д.), степени увлажненности,… … Экологический словарь
плодородие почвы — Способность почвы обеспечивать растения питательными веществами, влагой и пр. и давать урожай … Словарь по географии
плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико химической средой для нормальной деятельности. Различают потенциальное… … Энциклопедический словарь
плодородие почвы — одна из главнейших экологических функций почвы, заключающаяся в её способности обеспечивать растения на всех этапах роста и развития элементами минерального питания, влагой и воздухом. Осн. фактор продуктивности с. х. угодий. Плодородие почвы… … Географическая энциклопедия
Плодородие почвы — 16. Плодородие почвы Способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности Источник: ГОСТ 27593 88: Почвы. Термины и определения оригинал… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
плодородие почвы — dirvožemio derlingumas statusas Aprobuotas sritis žemdirbystė apibrėžtis Dirvožemio gebėjimas aprūpinti augalus maisto medžiagomis, drėgme, suteikti jų šaknims pakankamai oro ir šilumos, sudaryti palankią fizikinę ir cheminę terpę normaliai augti … Lithuanian dictionary (lietuvių žodynas)
ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ — способность почвы удовлетворять потребности р ний в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным кол вом воздуха, тепла и благоприятной физ. хим. средой для нормальной деятельности. Различают потенциальное (естеств.) и… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Плодородие
С давних пор человек оценивает почву главным образом с точки зрения её плодородия. Именно от плодородия зависит урожай.
Почва — сложная система, которая живёт и развивается по своим законам, поэтому под плодородием нужно понимать весь комплекс почвенных свойств и процессов, определяющих нормальное развитие растений. Все процессы, происходящие в почве, связаны между собой. Исключение или ослабление какого-либо составляющего ведёт за собой изменение всего состава почвы и потере ценных её качеств. Деградация почвы — цепная реакция, которую трудно остановить. Ухудшение земель снижает продуктивность растений. Почва в этом случае становится подвержена эрозии и вымыванию полезных веществ, что опять ведёт к снижению численности растений. Мероприятия по возобновлению плодородия почв долговременны, очень дорогостоящи и сложны, поэтому так важно следить за состоянием почвы, не допуская её сильного истощения или загрязнения.
Для определения плодородия почвы необходимо обратить внимание на её состав, кислотность, отношение к воде и кислороду. Обладая наблюдательностью и элементарными знаниями по биологии можно определить состояние почв и предпринять необходимые меры по улучшению или поддержанию почвенных свойств.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Светолюби́вые расте́ния, гелиофи́ты (от др.-греч. ἥλιος — солнце + φυτόν — растение) — растения, приспособленные к жизни на открытых, хорошо освещаемых солнцем местах, плохо переносящие длительное затенение (у них проявляются признаки угнетённости и задержка развития). Гелиофитам для нормальной жизнедеятельности важно интенсивное освещение — солнечное в естественных местообитаниях или искусственное в условиях оранжерей или теплиц.
Плодородие Почвы: Как Сохранить И Повысить?
Плодородие почвы определяется количеством растворенных в ней минералов – питательных веществ, необходимых для жизнедеятельности растений. богатые минералами поля – большое преимущество для фермеров, но макро- и микроэлементы нужно постоянно восполнять, чтобы избежать истощения земли. С другой стороны, если знать, что такое плодородие почвы и от чего оно зависит, можно получить хороший урожай даже с бедных минералами полей.
Одним из факторов, которые помогают повысить плодородие почвы, являются полезные бактерии, преобразующие питательные вещества в легко усваиваемые для растений формы. Дождевые черви обеспечивают воздухопроницаемость, что благоприятно для развития культур. Учитывая, что влияет на плодородие почвы, фермеры могут добиться максимальной продуктивности своих полей на долгое время.
Что Такое Плодородие Почвы и Какое Значение Оно Имеет?
Плодородная земля богата питательными веществами, которые необходимы для развития культур. Эти вещества не служат пищей растениям – зеленые организмы получают ее в процессе фотосинтеза, трансформируя энергию солнечных лучей в энергию химических реакций. Минералы – это своеобразные “витамины” или “диетические добавки”, которые делают культуры сильнее. Благодаря макро- и микроэлементам, растения быстрее растут, лучше плодоносят, эффективнее справляются с вредителями и патогенами. Итак, что такое плодородие почвы? Данное свойство можно определить как способность земли обеспечить потребности культур и дать хороший урожай.
Какое значение имеет плодородие почвы? Богатые питательными веществами поля позволяют получить стабильно высокий результат в выращивании культур.
От Чего Зависит Плодородие Почвы?
Основными факторами, влияющими на плодородие почв, являются содержание гумуса, влагонасыщенность, воздухопроницаемость, температура грунта, кислотность и микрофлора.
Содержание Гумуса
Плодородие почвы зависит от количества в ней гумуса – ведь именно в нем содержатся питательные вещества, в частности, азот и фосфор. Богатые гумусом грунты имеют оптимальный микроклимат для развития культур – с благоприятной температурой, достаточным количеством влаги и воздуха.
Плодородие почвы и ее виды (типы) взаимосвязаны. Наиболее богатыми гумусом являются черноземы (детальнее о видах и типах почв).
Содержание гумуса в черноземе определяется системами основной обработки. Согласно исследованиям на юге Ростовской области, самое высокое содержание гумуса выявлено на целине (5,3%). Ученые также отметили, что вспашка и минимальная обработка приводит к снижению и повышению содержания гумуса соответственно, влияет на плодородие почвы.
Влагонасыщенность
Культуры могут получать только растворенные в воде минералы, а для этого необходимо, чтобы земля была достаточно влажной. Однако, избыточное насыщение влагой для растений также губительно для культур, как и ее отсутствие. И застаивание воды на полях, и засушливые периоды отрицательно сказываются на продуктивности полей.
Воздухопроницаемость
Аэрация (проветривание) – один из основных факторов, повышающих плодородие почвы, поскольку при этом к корням растений и аэробным азотфиксирующим бактериям поступает необходимый им атмосферный кислород. Кроме того, факультативно аэробные денитрифицирующие бактерии используют кислород при его наличии в грунте. При недостаточной аэрации, и, следовательно, недостаточном количестве кислорода, они берут его из нужных растениям нитратов и нитритов, что снижает плодородие почвы.
Температура Почвы
Плодородие почвы зависит от ее температуры. В частности, растворение питательных веществ и их усвоение культурами, а также активность бактерий, повышающих плодородие грунта, при низкой температуре замедляются. Температура почвы выше предельно допустимых для растений норм также нежелательна: культуры погибают, а вредители и патогены размножаются быстрее.
Как повышают плодородие почвы регулированием температуры? В зависимости от ситуации, температуру корректируют сельскохозяйственными практиками. Например, повысить температуру грунта помогает борьба с сорняками, а также мульчирование черным агроволокном или торфом. Напротив, рыхление, полив, мульчирование соломой, опилками и белым агроволокном снижает температуру грунта.
Кислотность
На плодородие земли влияет и ее кислотность. Кислые и щелочные грунты отрицательно сказываются на развитии растений и не подходят для полезных бактерий. Кроме того, в кислых грунтах затрудняется всасывание фосфора и задерживаются тяжелые металлы.
Какой показатель кислотности для растений оптимален и как восстановить плодородие почвы при повышенной кислотности? Оптимальным показателем pH считают 5.5, а восстановить плодородие почвы при закислении помогает метод известкования.
Микрофлора
Какие бактерии повышают плодородие почвы? Почвенные бактерии делятся на несколько видов, в зависимости от выполняемых функций:
Как Определить Плодородие Почвы?
Чтобы узнать качество земли и оценить ее продуктивность, необходимо провести ее анализ. В результате анализа почвы на плодородие фермер получит данные о составе грунта и его типе, содержании минеральных веществ (например, азота, калия, фосфора), уровне pH и других показателях. Эта информация позволит понять, как повысить плодородие почвы, поскольку будет известно, чего именно в ней не хватает.
Также следует помнить, что в разных типах грунта баланс микроэлементов отличается. В то же время, у каждой культуры потребности в микроэлементах свои. Сопоставление содержания микроэлементов на конкретном поле с потребностями культур помогает определить, насколько земля плодородна для определенной культуры.
Как Можно Повысить Плодородие Почвы?
Даже плодородная земля со временем истощается, поэтому плодородие необходимо не только сохранять, но и улучшать. Повысить плодородие почвы помогают такие сельскохозяйственные практики, как севооборот, внесение удобрений, смешанная посадка растений, посев сидератов, мульчирование, пар и т. д. Также не стоит недооценивать влияние живых организмов на плодородие почвы: они улучшают структуру грунта и его влагоудерживающую способность, а также способствуют минерализации.
Какие живые существа улучшают плодородие почвы? Прежде всего, положительное влияние на почву оказывают дождевые черви, полезные грибки, бактерии, простейшие одноклеточные организмы, которые находятся в земле и перерабатывают органические остатки или паразитируют на фитопатогенных микроорганизмах. Естественные враги вредителей, например, птицы, уничтожающие личинки насекомых или семена сорняков, также косвенно повышают плодородие почвы.
Севооборот
Плодородие почвы зависит от содержания в ней минеральных веществ. Повторное выращивание культур на одном поле, сезон за сезоном, отрицательно сказывается на плодородии почвы, поскольку одни и те же культуры из года в год “забирают” из нее одни и те же химические элементы. Эффективно решить проблему можно практикой севооборота. Чередование культур помогает не только замедлить истощение почвы, но и улучшить плодородие земли с помощью, например, бобовых.
Почему бобовые растения повышают плодородие почвы? Симбиоз бобовых культур и азотфиксирующих бактерий Rhizobium обогащает поля азотом. Бактерии Rhizobium фиксируют атмосферный азот в корневых клубеньках бобовых растений. Когда бобовые культуры и бактерии Rhizobium погибают, азот высвобождается в грунт. Азотфиксирующие свойства бобовых зависят от размера и возраста растений: чем старше и больше культура, тем сильнее обогащение.
Внесение Удобрений
Бобовые растения восполняют недостаток азота в почве естественным путем, но этого не всегда бывает достаточно. Кроме того, плодородие почвы зависит от наличия в ней других важных минералов, что объясняет необходимость внесения удобрений.
Как Минерализация Влияет На Плодородие Почвы?
Для успешного развития растениям необходимы три основных химических элемента, которые находятся в земле и повышают ее плодородие. Эти элементы – азот, фосфор и калий. Каждый из них полезен культурам по-своему:
Минералами второстепенной важности являются:
Кроме того, растениям в небольших количествах нужны медь (Cu), бор (B), марганец (Mn), цинк (Zn), хлор (Cl), железо (Fe) и силиций (Si).
EOS Crop Monitoring
Инструмент для аналитики полей с доступом к спутниковым снимкам с высоким разрешением – определяйте проблемные зоны дистанционно!
Как Повысить Плодородие Почвы Внесением Удобрений?
При отсутствии в земле необходимых макро- и микроэлементов рассчитывать на хороший урожай не приходится. В связи с этим, удобрение полей является одной из первостепенных и постоянных задач для аграриев.
Плодородие почвы можно улучшить внесением удобрений, которые подразделяются на несколько видов, в зависимости от того, что берется в основу классификации:
Как подсказывает название, органические удобрения получают из натуральных (органических) материалов (например, сидераты, навоз, компост, зола). Синтетические удобрения – продукт химической промышленности.
Органические удобрения для повышения плодородия почвы предпочтительнее, поскольку они не вредят окружающей среде. Однако, органические удобрения не растворяются в воде, минералы из них высвобождаются медленно, а для того, чтобы они приобрели усваиваемую растениями форму, необходимо участие микроорганизмов.
Синтетические (химические) удобрения легко растворяются в воде и быстро всасываются, поэтому чрезмерное их количество может нанести вред растениям. Из-за синтетического происхождения, они не экологичны, а из-за высокой степени растворимости могут вымываться с полей, проникать в водоемы и загрязнять водные ресурсы.
Для качественного внесения удобрений необходимо правильно подобрать не только количество, но и время. Удобрения разных типов имеют свою специфику применения, а вносить их нужно на определенных этапах полевых работ. Органические удобрения оптимально вносить осенью – так будет достаточно времени для их перегнивания и высвобождения питательных веществ. Чтобы обеспечить интенсивное развитие культур, синтетические удобрения лучше всего вносить весной, а также периодически на протяжении сезона.
Смешанная Посадка Растений
Одновременное выращивание разных видов культур на одном поле меньше истощает землю, поскольку разным культурам требуется разное количество питательных веществ. Помимо этого, смешанная посадка благотворно сказывается на развитии вегетации – при условии, что соседство подобрано правильно.
При комбинировании растений следует учитывать их светолюбивые и теневыносливые свойства, время дозревания, потребности в орошении, особенности культивирования и другие факторы. Также не следует забывать, как и почему бобовые повышают плодородие почвы. Высаживание рядов бобовых растений поможет восполнить дефицит азота для растущих рядом культур.
Посев Сидератов
Сидераты обеспечивают растительный покров на поле, что защищает его от эрозии и удерживает влагу. Однако, польза сидератов заключается не только в этом. Они также известны как зеленые удобрения, которые помогают повысить плодородие почвы. Сидераты обогащают землю азотом, фосфором, калием, в них много крахмала и белка. В качестве зеленых удобрений используют гречиху, редьку, горчицу, ячмень, пшеницу, рожь, бобовые культуры.
Как улучшить плодородие почвы с помощью сидератов?
Влияние Дождевых Червей На Плодородие Почвы
Наличие питательных веществ еще не означает плодородие почвы для растений. Поступление необходимых химических элементов к корням культур может быть затруднено из-за переуплотнения грунта, поэтому плодородие также зависит от количества дождевых червей. Они рыхлят землю, переваривают органические остатки и довольно быстро размножаются. Благодаря дождевым червям, улучшается структура грунта, повышается поступление кислорода и образуется биогумус.
Согласно исследованиям компании Case IH, американского производителя сельскохозяйственной техники, повышение гумуса на 1% в грунте (верхние 30 см) повышает удержание почвенной влаги на 234 т/га – но только при условии отсутствия уплотнения почвы в зоне роста культур.
Мульчирование
Накрывание грунта мульчей препятствует росту сорняков, задерживает почвенную влагу, регулирует температуру. В качестве мульчи используют черное или белое агроволокно, опавшие листья, сено, солому, торф, опилки. Преимущество органической мульчи в том, что она способствует минерализации земли после того, как органика перегнивает.
Пар Как Способ Восстановить Плодородие Почвы
Культивирование полей из года в год отрицательно сказывается на их продуктивности и ведет к деградации, поэтому целесообразно периодически оставлять поля незасеянными. В частности, такая практика необходима после выращивания подсолнечника, кукурузы или рапса, которые истощают поля особенно интенсивно. Земля под паром способна к самовосстановлению, что помогает вернуть ее плодородие.
Как Сохранить И Повысить Плодородие Почвы С Помощью Crop Monitoring
Внесение удобрений имеет свою специфику, которая определяется типом культуры и ее потребностями в минеральных элементах, а также результатами предварительного анализа почвы на плодородие. Помимо этого, приложения для управления полями на основе спутникового мониторинга помогают рассчитать необходимое количество химических элементов на основе показателей вегетационных индексов и карт продуктивности.
В частности, продукт EOS Crop Monitoring включает функцию Зонирования, которая позволяет создавать карты вегетации и карты продуктивности каждого добавленного в систему поля. Эти карты рассчитываются на данных вегетационных индексов NDVI, ReCI, MSAVI, NDRE, каждый из которых полезен на определенном этапе развития культур.
Карта NDVI и график его тренда в Crop Monitoring.
Функция Зонирования разбивает поле на участки (от двух до семи), в зависимости от интенсивности растительности и представляет данные в определенной цветовой гамме. Зоны со скудной вегетацией отображаются красным цветом, а зоны с интенсивной вегетацией – зеленым. Возможной причиной отклонения от нормы может быть недостаточная минерализация, что приводит к снижению плодородия почвы.
Карта вегетации отображает состояние посевов по последним спутниковым снимкам или выбранной дате, а карта продуктивности помогает сделать вывод об эффективности выращивания культур на поле в течение выбранного периода. Анализируя интенсивность растительности, агроном может отметить необходимое количество удобрений (в том числе азота, калия и фосфора) для каждой зоны, а система автоматически рассчитает общий расход по полю.
Функция Зонирования позволяет вносить удобрения только на тех участках поля, где это необходимо, что снижает затраты и минимизирует вред, наносимый окружающей среде. Более того, удобрения рекомендуется вносить во влажный грунт, а Crop Monitoring предоставляет информацию о влажности почвы в верхнем слое и прикорневой зоне.
Применение функции Зонирования в Crop Monitoring.
На эффективность внесения удобрений также влияют погодные условия, поэтому крайне важно предотвратить проникновение химикатов в грунтовые воды в результате нежелательных дождей. Crop Monitoring содержит раздел Погода с прогнозом на 14 дней, что позволяет правильно спланировать работу по улучшению плодородия почвы и избежать негативных последствий. Запланированные и выполненные операции удобно фиксировать в Журнале полевых работ.
Руководство пользователя дает пошаговые инструкции о работе с продуктом. Если у вас возникли вопросы, мы дадим на них развернутый ответ по электронной почте support@eos.com.
Плодородие Почвы Для Растений: Какая Земля Идеальна?
Однозначного ответа на этот вопрос не существует, поскольку многие факторы имеют решающее значение. Наиболее подходящим грунтом будет тот, который фермер сможет максимально адаптировать для своих нужд. При этом необходимо помнить, как улучшить плодородие почвы путем внесения удобрений правильно.
Принцип “чем больше, тем лучше” в этом случае не эффективен, поэтому необходимо подобрать другие стратегии. Количество вносимых удобрений должно быть оптимально сбалансированным – это поможет избежать нежелательных последствий. Например, чрезмерная концентрация азота ускоряет рост растений, но задерживает плодоношение. Кроме того, химические удобрения в больших количествах не только могут “сжечь” культуры, но и загрязняют окружающую среду.
В борьбе с истощением земли важен комплексный подход, который предусматривает:
Идеальной почвы не существует – любая земля со временем истощается. Каким бы ни было плодородным поле, рано или поздно оно перестанет давать высокие урожаи, если его эксплуатировать из года в год и при этом не сохранять плодородие. При этом всегда следует помнить, что восстановить плодородие почвы значительно сложнее и дороже, чем его сохранить.
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Популярные статьи
Плодородие почвы
Плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребность возделываемых культурных растений земными факторами жизни, является результирующем показателем состояния почвенных процессов.
В более развернутом смысле, плодородие — это способность почвы обеспечивать оптимальные факторы жизни растений, включая достаточное количество питательных веществ в подвижной форме и трансформировать их в почвенный запас и обратно; проявлять фитосанитарные свойства, быть устойчивой к неблагоприятным факторам и пригодной для использования современных технологий возделывания культур.
Плодородие почвы не является единственным фактором урожая, помимо него на урожайность культур влияют биологические особенности растений, климат, агротехника и т.п. Однако при прочих равных условиях, оно будет определять продуктивность культур.
Управление плодородием почвы, заключающееся в регулировании почвенных процессов с целью обеспечения оптимальных факторов жизни растений в долгосрочном периоде, является ключевой задачей земледелия.
Современные системы земледелия уделяют существенное внимание экологическому аспекту. Задача сохранения и повышения плодородия должна решаться с учетом устойчивости почв к деградации.
Плодородный слой почвы
Навигация
Плодородие почв (English version)
Естественное плодородие почвы
Естественное плодородие — плодородие, сложившееся в результате естественного почвообразовательного процесса за длительный период времени и определяется такими факторами, как гранулометрический, химический состав почвы и климат.
В условиях естественного плодородия часть питательных веществ находится в недоступной для растений форме. В ряде случаев наблюдается постоянный дефицит некоторых элементов, например, азота.
Воздействие человека на почвы с естественным плодородием путем её обработки, привело к изменению режимов, что сказалось на обеспеченность и доступность растений факторами жизни.
Благодаря влиянию природных факторов и деятельности человека, заключающейся в обработке почвы, использовании удобрений, орошения, применения севооборотов и т.д., сформировалось эффективное плодородие.
Показатели плодородия почв
Плодородие даже одно типа почв определяется большим набором условий, например, рельефом, крутизной и экспозицией склонов, химическим составом почвообразующих пород, гидрологическим режимом и др. Что требует дифференцированного подхода к их использованию.
Количественно плодородие принято оценивать тремя видами показателей:
Показатели плодородия находятся в корреляции с урожаем и в большинстве случаев взаимосвязаны между собой. Некоторые из них основополагающие, определяющие состояние всех почвенных процессов, например, гранулометрический и минералогический составы, фитосанитарное состояние, другие являются их производными.
Агрофизические показатели плодородия почвы
К агрофизическим показателям плодородия почвы относятся:
Агрофизические показатели определяют механические свойства почвы, влияющие прямо или косвенно на все факторы жизни растений и условия почвообработки.
Наиболее благоприятные для роста и развития растений складываются на почвах среднего гранулометрического состава.
Оптимальной структурой почвы принято считать комковатую или зернистую, состоящую из агрегатов 0,25-10 мм, с оптимальным соотношение твердой фазы и общей пористости 50:50 для дерново-подзолистых и 40:60 — для черноземов.
Мощность пахотного слоя — глубина обработки почвы. Увеличение глубины обработки повышает влагоемкость и создает благоприятные условия для роста корневой системы и жизнедеятельности почвенной микрофлоры. Однако, увеличение глубины обработки приводит к резкому возрастанию экономических и ресурсных затрат. Поэтому оптимальной мощностью пахотного слоя принято считать 27-30 см для большинства почв.
Гранулометрический и минеральный составы, как правило, не изменяются с течение времени, а их воспроизводство весьма затруднительно. Структура и мощность пахотного слоя, напротив, показатели, которые могут быть воспроизведены за счет соответствующих агроприемов.
Агрохимические показатели плодородия почвы
К агрохимическим показателям плодородия почв относятся:
Агрохимические показатели плодородия определяют доступность и обеспеченность питательными элементами, необходимые для роста и развития растений.
Содержание питательных веществ может сильно варьировать в зависимости от типа почвы и принятой агротехнологии. Для большинства почв содержание фиксированного азота составляет от 130 до 350 кг/га, фосфора — от 0,01% для бедных песчаных до 0,20% для высокогумусных, калия — до 2-3% для глинистых и суглинистых, на бедных песчаных его содержание резко снижается.
На доступность питательных элементов оказывает влияние ряд факторов, один из которых реакция почвенной среды.
Поступление питательных веществ в естественных условиях протекает довольно медленно за счет процессов азотфиксации, поступления с атмосферными осадками, пылью, грунтовыми и стоковыми водами. В условиях обрабатываемых земель агрохимические показатели регулируются внесением удобрений и мелиорантов.
Органическое вещество почвы
В большинстве случае интегральным показателем плодородия является содержание органического вещества и его качественное состояние.
Выбор именно этого показателя объясняется функциональным значением органического вещества в почвообразовательных процессах. Развитие почвы как естественно-исторического тела является результатом постоянного процесса синтеза и разрушения органического вещества, обеспечивающего непрерывность проявления круговорота веществ и энергии при почвообразовании. Почвообразовательный процесс и развитие плодородия почвы — ключевые факторы стабильного и эффективного производства.
Органическое вещество оказывает существенное влияние на важнейшие агрономические свойства почвы: агрофизические, биологические и агрохимические, а также фитосанитарное состояние.
Повышение содержания органического вещества в почве — долговременная задача, которая должна исходить из реальных возможностей воспроизводства органического вещества пахотных почв. Эффективная реализация этой задачи возможна при долговременном, планомерном и систематическом воздействии комплекса практических приемов.
Оптимальное содержание органического вещества определяется типом почвы, эффекта от количественной прибавки урожая и затратами на воспроизводство этого показателя.
Биологическая активность
Биологическая активность характеризует интенсивность почвенных биологических процессов. Полезные микроорганизмы почвы принимают участие в круговороте питательных веществ, выделяют энзимы, антибиотики, стимуляторы роста и другие органические вещества, влияющие на развитие растений.
Фитосанитарное состояние почвы
Фитосанитарное состояние заключается в способности уменьшать действие фитотоксичных веществ, микроорганизмов, фитопатогенов и поддерживать баланс между полезной и вредной энтомофауной, иметь минимальный запас семян и вегетативных органов сорных растений.
Фитосанитарное состояние почвы определяется активностью и составом почвенной биоты, преобладание в которой полезных организмов обуславливается обеспеченностью оптимальными режимами почв, создаваемых научно обоснованной системой ведения производственной деятельности, адаптированной к местным условиям.
Воспроизводство плодородия
Окультуривание вновь осваиваемых почв
Окультуривание почв — улучшение естественных свойств почвы с помощью агромелиоративных мероприятий.
Окультуривание поля — улучшение свойств почвы определенного участка с использование культуртехнического воздействия на пахотные земли, увеличения размера контуров поля, выравнивание, удаление камней и т.д.
Окультуривание почв применяют для вновь осваиваемых земель с очень низким естественным плодородием, например на подзолистых, солончаковых, сильносмытых почвах, при припахивании неплодородного подпахотного горизонта. В этих случаях, происходит не воспроизводство, а создание плодородия. Эта задача актуальна при восстановлении почвы в горных районах или торфяных разработках.
Рекультивация земель — восстановление культурного плодородия на ранее использованных почвах.
Воспроизводство плодородия
В процессе сельскохозяйственной деятельности, связанной с отчуждением с урожаем растениеводческой продукции, почвой расходуются минеральные и органические вещества, ухудшаются водный и воздушный режимы, фитосанитарное состояние, микробиологическая активность. В связи с этим происходит потеря плодородия, которое в условиях интенсивного земледелия требуется поддерживать на приемлемом уровне, а в идеальном случае должно стремиться к оптимальному обеспечению факторов жизни растений.
Восстановление плодородия почвы основывается на достижении оптимальных показателей плодородия почвы применительно к конкретным условиям производства и технологии воспроизводства плодородия. В его основе заложен закон возврата.
Воспроизводство плодородия можно разделить на простое и расширенное.
Простое воспроизводство плодородия — мероприятия, направленные на возвращение плодородия почвы к исходным параметрам.
Расширенное воспроизводство плодородия — мероприятия, направленные на восстановление плодородия почв выше их исходных параметров.
Расширенное воспроизводство особенно актуально в условиях интенсивного земледелия, в котором в оборот включены земли с низким естественным плодородием. Для дерново-подзолистых почв расширенное воспроизводство является обязательным условием ведения стабильной сельскохозяйственной деятельности.
Управление плодородием почв — комплекс мероприятий, направленных на контроль плодородия почв и простое или расширенное его воспроизводство в условиях конкретного предприятия. Оно основывается на модели, выстроенной с учетом фактических значений показателей плодородия, находящихся в корреляции с урожайностью, почвенно-климатических и производственных условий.
Пример модели плодородия на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах Нечерноземной зоны России. Продуктивность модели 4,5-6,0 т зерна, или 6500—7500 корм. ед.
| Показатели плодородия и их параметры | Технологические и вещественные факторы простого воспроизводства плодородия |
| Агрофизические | |
| Обработка почвы — равноглубинная, сочетающая отвальные и безотвальные приемы, почвозащитная, с элементами минимизации | |
| Соотношение N:P:K = 1 : 0,5-0,6 : 1,2-1,3. | |
Способы воспроизводства плодородия
Воспроизводство плодородия в современном земледелии осуществляют двумя способами: вещественным и технологическим.
Вещественный способ воспроизводства плодородия основан на применении удобрений, мелиорантов, пестицидов и т.д. Оказывает наиболее полное и многообразное действие на плодородие за счет восполнения запасов питательных веществ.
Технологический способ воспроизводства основан на использовании севооборота, различных способов обработки почвы и способов посева, промежуточных культур и др. Мобилизует почвенные ресурсы, но не восполняет их, поэтому применение только этого способа не способно обеспечить долгосрочный эффект воспроизводства плодородия.
Оптимизация плодородия
Благодаря разработкам научно-исследовательских учреждений и данным длительных стационарных опытов в Географической сети стала возможной оптимизация плодородия почв по агрохимическим и агрофизическим показателям. Показатели плодородия оптимальны в том случае, если они обеспечивают получение высокого урожая и качества продукции всех культур севооборота, способствуют повышению экономической эффективности и улучшению экологической ситуации.
Таблица. Показатели плодородия разных почв и урожаи сельскохозяйственных культур 1 Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
| Показатель плодородия почв и урожайность | Типы суглинистых почв | |||
|---|---|---|---|---|
| чернозем обыкновенный | серая лесная | дерново-подзолистая | серозём типичный | |
| Агрофизические свойства почв | ||||
| Пахотный слой, см | 35 | 30 | 27 | 35 |
| Плотность, г/см 3 | 1,10 | 1,20 | 1,25 | 1,30 |
| Пористость общая, % | 59 | 55 | 50 | 46 |
| Влагоёмкость, % от массы | 30 | 29 | 27 | 25 |
| Водопрочные агрегаты 0,25 мм, % | 60 | 50 | 40 | 25 |
| Агрохимические и физико-химические свойства почв | ||||
| Гумус, % / т/га | 7,0/270 | 3,0/90 | 2,5/75 | 1,3/60 |
| Азот, % / т/га | 0,30/12,0 | 0,20/7,2 | 0,15/5,0 | 0,14/6,3 |
| Фосфор подвижный, мг/кг почвы | 200 | 200 | 200 | 40 |
| Калий обменный, мг/кг почвы | 350 | 200 | 150 | 4000 |
| Урожайность культур, т/га | ||||
| Пшеница озимая | 6,0 | 5,0 | 4,5 | 5,0 |
| Ячмень | — | 4,5 | 3,2 | 4,0 |
| Многолетние травы | 12,0 | 7,5 | 5,5 | 12,0 |
| Картофель | — | 25,0 | 25,0 | 12,0 |
| Хлопчатник | — | — | — | 4,5 |
Плодородие почвы оценивают по комплексу показателей в соответствии со специализацией севооборота.
Оптимальные показатели плодородия достигаются применением комплекса агротехнических приемов и агрохимических средств. Почвенным институтом имени В.В. Докучаева предложены параметры показателей плодородия почв, обеспечивающие высокую урожайность культур.
Таблица. Оптимальные параметры свойств пахотного горизонта лесостепных почв (по Карманову Н.И., 1993)
| Наименование параметров | Серые лесные | Чернозёмы оподзоленные и выщелоченные |
|---|---|---|
| 1. Морфологические | ||
| Мощность, см | 29-35 | 30-35 |
| 2. Агрофизические | ||
| Плотность сложения, г/см 3 | 1,15-1,25 | 1,05-1,10 |
| Общая порозность, % | 52-56 | |
| Количество водопрочных агрегатов (фракция с размером частиц 0,25 мм) | 55-65 | |
| 3. Биохимические и физико-химические | ||
| Содержание гумуса, % | 5,0-6,0 | |
| Запасы гумуса, т/га | 160-230 | 160-230 |
| Тип гумуса Сгк : Cфк | 1,2-1,6 | |
| Количество лабильных гумусовых кислот, мг С/кг | нет данных | нет данных |
| рН солевой | 6,0-6,2 | 6,0-6,5 |
| Гидролитическая кислотность ммоль/100 г почвы | 1,5-2,5 | 2,5-3,5 |
| Сумма поглощенных оснований, ммоль/100 г почвы | 15-25 | 25-35 |
| Степень насыщенности основаниями, % | 88-92 | 90-95 |
| 4. Агрохимические | ||
| Подвижные формы фосфора, мг/кг почвы | 200-250 | 180-230 |
| Подвижные формы калия, мг/кг почвы | 200-250 | 150-200 |
Для дерново-подзолистых почв важным показателем является уровень кислотности, который определяется с учетом специализации севооборота, биологических особенностей культур, гранулометрического состава почвы, суммы и состава поглощенных катионов.
Одной из причин чувствительности растений к кислой реакции почвы является наличие и подвижность алюминия, причем культуры реагируют на содержание активных форм и на соотношение обменного кальция и алюминия или суммы кальция, магния и алюминия. Чем выше это соотношение, тем меньше проявлено действие алюминия.
Проблема оптимизации реакции почвенного раствора обусловлена применением физиологически кислых минеральных удобрений, приводящих к обеднению пахотного слоя кальцием. Поддержание оптимальной реакции среды кислых почв связано с научно обоснованной технологией известкования.
Первоочередно плодородие почвы определяется содержанием органического вещества. Установлены оптимальные параметры содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах в зависимости от гранулометрического состава: в песчаных — 1,8-2,0, супесчаных — 2,0-2,5, суглинистых — 2,6-3,0. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо ежегодно вносить соответственно 16-18 т/га, 13-15 т/га и 10-12 т/га навоза.
Для поддержания оптимального содержания гумуса в кислых дерново-подзолистых и серых лесных почвах сочетают известкование, внесение органических и азотных удобрений в дозах, покрывающих более 90% выноса азота культурами, включение в структуру посевных площадей бобово-злаковых травосмесей. Дозы органических удобрений определяют в зависимости от содержания гумуса и гранулометрического состава. Оценку азотного режима почв проводят по содержанию минерального азота.
Одной из характеристик окультуренности почв является содержание подвижного фосфора. При этом следует ориентироваться на наиболее требовательные к фосфорному питанию культуры севооборота для конкретных почвенно-климатических условиях.
Нижняя граница содержания подвижных форм фосфора определяется с учетом оценки содержания фосфора при максимальном урожае культуры и отсутствия эффекта от дополнительного внесения фосфорных удобрений. Согласно обобщенным данным длительных опытов нижняя граница содержания Р2O5 составляет 100-150 мг/кг для дерново-подзолистых суглинистых почв, 50-100 мг/кг — для песчаных и супесчаных почв, 100-150 мг/кг — для серых лесных почв. Дальнейшее увеличение содержания подвижного фосфора не обеспечивает существенного прироста урожайности.