Что такое плодородие почвы и какое значение оно имеет: Влияющие Факторы И Способы Обогащения Полей

Плодородие почвы — Развитие земельных и водных ресурсов

Важнейшим свойством почвы, обеспечивающим объективную возможность интенсификации земледелия, является ее плодоро­дие, т. е. способность обеспечить растения земными факторами жизни в оптимальных количествах. Оно тем выше, чем выше сте­пень окультуренности пахотного слоя почвы.

Различают три вида плодородия почвы: природное, искусствен­ное и эффективное.

Природное, или естественное (потенциальное), плодородие возникает и развивается под влиянием естественных процессов, без воздействия человека на почву. Оно неодинаково у разных типов почв и проявляется в процессе первичного использования почвы в земледелии при освоении целинных земель. Уровень при­родного плодородия зависит главным образом от механического и химического состава почвы (содержание гумуса).

Искусственное плодородие создается трудом человека в процес­се использования земли как главного средства сельскохозяйствен­ного производства. Поэтому оно и называется искусственным. За­висит оно от уровня развития производительных сил и производст­венных отношений.

Эффективное (экономическое) плодородие представляет собой суммарное выражение естественного и искусственного плодородия почвы и тесно связано с развитием социально-экономических отно­шений общества. При совершенной социальной структуре общества, где развитие науки и техники достигает высокого уровня, создаются все условия для прогрессивного увеличения эффективного плодо­родия почвы. Рациональное использование почвы способствует повышению ее плодородия.

Все факторы роста и развития растений равнозначны, ни один из них не может быть заменен другим (В. Р. Вильяме). Поэтому для получения высоких и устойчивых урожаев и повышения пло­дородия почвы необходимо одновременно воздействовать на все факторы роста растений. Этого можно достигнуть при разработке дифференцированных приемов повышения плодородия почв в раз­личных зонах.

В условиях планового хозяйства созданы все необходимые условия для повышения плодородия почв, ин­тенсификации сельскохозяйственного производства и роста его продуктивности.

Основные приемы повышения эффективного плодородия почв связаны с рациональной системой обработки почв, применением органических, минеральных удобрений и различных видов мелиораций, введением правильных севооборотов, проведением меро­приятий по предупреждению и борьбе с эрозией почв и др.

В разработке приемов повышения плодородия почв важное значение имеют материалы почвенно-агрохимических исследова­ний: почвенные карты, картограммы содержания подвижных форм фосфора и калия, картограммы кислотности, эродированности, заболоченности, засоленности почв.

В каждой почвенно-климатической зоне с учетом конкретных условий и особенностей хозяйств разрабатывается определенный комплекс приемов, направленный на повышение урожайности возделываемых культур и улучшение плодородия почв.

Длительное использование почвы как средства сельскохозяйст­венного производства приводит к изменениям природных процес­сов почвообразования и ее свойств, к формированию новых куль­турных почв.

Процесс изменения природных свойств почвы с целью созда­ния и постоянного поддержания высокого уровня плодородия под воздействием производственной деятельности человека называется окультуриванием почвы. Окультуривание почвы достига­ется применением комплекса мероприятий, конечной целью кото­рых является создание в почвах свойств, обеспечивающих высо­кие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур.

Для окультуривания почвы используют биологические, хими­ческие и физические методы.

Биологический метод включает приемы, направленные на обо­гащение почвы гумусом и биологическим азотом. Это — посев многолетних трав (бобовых и травосмесей со злаковыми и бобо­выми), сидератов, правильный подбор и соотношение сельскохо­зяйственных культур в севообороте.

Химический метод направлен на увеличение содержания в поч­ве элементов питания, доступных для растений, путем внесения минеральных удобрений, а также на улучшение химических свойств почвы, связанных с неблагоприятной реакцией (извест­кование, гипсование почв).

Физические методы включают физико-механические приемы — обработку почвы, создание агрономически ценной структуры в пахотном слое, регулирование водного, воздушного и теплового режимов, в том числе и мелиорацию (осушение, орошение).

На разных почвах в зависимости от их свойств и природных условий почвенно-климатической зоны применяют отдельные ме­тоды окультуривания или их системы. Наилучшие результаты по окультуриванию (например, дерново-подзолистых почв) можно получить, применяя одновременно все три метода со следующими приемами: 1) посев многолетних трав, 2) применение органичес­ких и минеральных удобрений, 3) известкование, 4) система пра­вильной обработки почв и создание мощного пахотного слоя, 5) мелиорация избыточно увлажненных почв.

Обычно выделяют три степени окультуренности почв: слабая, средняя и сильная. Степень окультуренности почвы устанавлива­ется по определенным показателям. Наибольшие изменения под влиянием окультуривания произошли с сероземами, используе­мыми под хлопчатник, с дерново-подзолистыми и другими поч­вами.

Степень окультуренности может быть различной и зависит от плодородия почвы.

В разработанных классификациях при определении степени окультуренности почвы учитывают показатели морфологических и агрохимических свойств почвы. Например, для дерново-подзолистых почв основными показателями являются следующие: мощ­ность, окраска и структура пахотного слоя, содержание гумуса и его качественный состав, состав обменных катионов, степень на­сыщенности основаниями, рН солевой вытяжки, содержание по­движных форм фосфора и калия, мощность и степень выражен­ности подзолистого горизонта.

Кроме установленных показателей, для каждого типа почвы учитываются засоренность посевов, выраженность эрозионных процессов и другие.

Что такое плодородие почвы, и почему о нем много говорят? Часть 1

Плодородие почвы, его оценка и практическое значение [Часть — 1]

ЧТО ТАКОЕ ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ, И ПОЧЕМУ О НЕМ ТАК МНОГО ГОВОРЯТ?

Во все времена, на разных стадиях развития общественно-экономических формаций в сознании человека понятие о почве и его плодородии были неотделимы друг от друга. Плодородие всегда представлялась человеком как наиболее существенное свойство земли как средства производства. Кроме того, к плодородию всегда относились как к чему-то такому, от чего зависит жизнь и растений, и животных, и человека на Земле.

Неудивительно, что в древние времена люди обожествляли плодородие. В древнем Египте богиней плодородия была Изида, а в древнем Риме – Прозерпина. О плодородии писали свои трактаты философы и поэты античной Греции. По мере накопления знаний о почве, развития естествознания и агрономии все больше выступал вопрос о том, чем обусловлено ​​плодородие, какие факторы (или элементы) его формируют. До сих пор мы пользуемся тем определением понятия «плодородие», которое дал В.Р. Уильямс и согласно которому под плодородием следует понимать способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормального роста и развития.

Плодородие почвы – это результат развития природного почвообразования, а также окультуривания почвы при ее сельскохозяйственном использовании. К факторам плодородия почвы следует отнести элементы зольного и азотного питания, воду, воздух и частично тепло – так называемые земные условия роста и развития растений. К условиям плодородия относят совокупность свойств и режимов почвы (физические, физико-химические свойства, наличие токсичных веществ и др.). Есть и так называемые космические факторы плодородия, не связанные с почвой, но имеющие большое влияние на урожайность. Это солнечное тепло и свет. Не следует забывать, что почва – биокосное тело природы, в состав которого входят многочисленные живые микроорганизмы, которые играют важную роль в мобилизации элементов питания растений, поставке им углекислоты. Солнечный свет определяет интенсивность фотохимических реакций в почве.

Таким образом почва как «материнский организм» использует энергию солнца, элементы питания окружающей среды, трансформирует их в процессе сложных биофизико-химических процессов и обеспечивает растения всем необходимым. Уровень плодородия почвы измеряют различными показателями температурного, водно-воздушного, питательного, физико-химического, биологического, биохимического, солевого, окислительно-восстановительного режимов.

Схема развития и воспроизводства плодородия почвы достаточно сложная. В ее состав входят факторы жизни растений – как космические, так и земные. Тепло – частично космический, а частично – земной фактор. То же можно сказать и о воде и воздухе. Свет – космический фактор, а элементы питания – земной. Все эти факторы в значительной степени влияют на важнейшие показатели плодородия почв, среди которых выделяют физические (мехсклад, плотность, пористость, тепловые, водные, воздушные, также физико-механические свойства), химические (гумусное состояние, минералогический и весовой химический состав, содержание подвижных форм макро- и микроэлементов, наличие токсических веществ), физико-химические (ОВП, реакция почвы, емкость катионного обмена, сумма и состав поглощенных оснований, степень насыщенности основами), биологические (количество и состав микроорганизмов, способность почвы к нитрификации и азотфиксации, интенсивность разложения целлюлозы, «дыхание» почвы, ферментативная активность и фитосанитарное состояние).

Не для всех свойств и режимов почвы обнаружены количественные показатели (или градации оценок), позволяющие разработать четкую классификацию параметров плодородия в соответствии с требованиями к культурным растениям. Но можно утверждать, что плодородие проявляется как результат сложного взаимодействия и сочетания воздействия различных свойств и режимов почвы и различные растения имеют неодинаковые требования к этим свойствам и режимам, то есть плодородие всегда имеет относительный характер.

КАК ПОСЧИТАТЬ ПЛОДОРОДИЕ?

Чтобы оценить (количественно) плодородие почвы по всему разнообразию показателей, измеряемых различными мерами (мг м.-экв, мм,% и др.), следует провести качественную оценку (бонитировку) почвы. Как это делается, будет рассмотрено в одной из следующих статей, а сейчас только покажем, насколько сложно провести такую ​​оценку. Отдельные режимы и свойства почвы очень тесно зависят друг от друга, так что выделить отдельно и оценить каждый из них очень сложно. Режим элементов питания является результатом сложных преобразований минералов почвы, трансформации его органической части, активности различных групп микроорганизмов и фауны почвы, влияния реакции среды, динамики окислительно-восстановительных процессов, температурного, водно-воздушного режима и др.

Любой режим, например окислительно-восстановительный, зависит от содержания и состава органического вещества, физических свойств почвы, гидрологических и других условий, интенсивности микробиологических процессов. Агрофизические показатели почвы, в свою очередь, зависят от содержания гумуса, его группово-фракционного состава, минералогического, механического состава почвы, ее физико-химических свойств и тому подобного. Тесная связь между факторами и условиями плодородия требует от агронома умения предвидеть возможные изменения отдельных свойств и режимов почвы вследствие применения таких мер, как обработка, мелиорация, внесение удобрений и т.д. Когда выделяют отдельные категории, формы, виды плодородия, то это следует понимать как различные аспекты оценки одной и той же сущности. Чаще всего среди этих аспектов выделяют два: 1) биологическую и 2) экономическую (хозяйственную) оценку плодородия почвы.

Биологическая оценка плодородия заключается в количественном определении общей (биологической) продуктивности растений на данной почве. Эта оценка показывает, насколько данная почва способна обеспечить производительность фотосинтеза. Экономическая оценка плодородия базируется на его бонитировке, то есть относительной оценке (в баллах) тех свойств почвы, которые более или менее тесно коррелируются с урожайностью сельскохозяйственных культур. Кроме того, во внимание принимают и другие показатели, позволяющие оценить почву, а на ее основе и землю как основное средство производства в сельском хозяйстве.

Обсудите важность плодородия почвы и надлежащего использования удобрений. | Информационная система кормов

Поле поиска

You are here

Home » Национальная учебная программа по кормам и пастбищам » Материалы для инструкторов » Доступные темы » Внесение удобрений

Обсудите важность плодородия почвы и надлежащего использования удобрений.

Большую часть времени средний человек обращается с почвой «как с грязью». Мудрый фермер/владелец ранчо будет заботиться о почве, потому что он знает, что человек зависит от верхних 6 дюймов (15,2 см) почвы. В континууме растения-животные-почва почвой часто пренебрегают, потому что она не указывает явным образом на стресс. У животных и растений проявляются физические симптомы, но за почвой нужно следить более внимательно, чтобы следить за хорошим здоровьем.

Почва, богатая питательными веществами, плодородна. Ожидание выращивания растений в качестве пищи для скота должно включать в себя тот факт, что растения будут получать питательные вещества из почвы. Замена питательных веществ является основной целью оплодотворения. Неправильное внесение удобрений в прошлом вызывало споры, но основной предпосылкой внесения удобрений является пополнение почвы.

Почвы питают растения, которые, в свою очередь, кормят животных, которые кормят нас. Включение почвы в эту важную цепочку поможет гарантировать ее успех. Почва обеспечивает поддержку или основу для растений и большинства питательных веществ. Почва накапливается в результате разложения растительного и животного материала со стареющим исходным материалом. Когда компоненты почвы разрушаются, элементы высвобождаются и становятся доступными для растений в качестве питательных веществ. Однако, естественно, этот процесс занимает много времени, и почва будет только результатом исходного материала, климата, тех живых организмов, когда-то живших в ней, рельефа и времени. Таким образом, то, что доступно растению в определенное время, может быть не совсем тем, что нужно растущему растению. Удобрение дополняет существующую почву дополнительными необходимыми питательными веществами. Разумное внесение удобрений повышает урожайность, качество (содержание азота и усвояемость) и прибыль.

Существует три основных способа пополнения запасов питательных веществ, удаленных из почвы. Одним из способов является переработка питательных веществ, в основном за счет отходов животноводства. Это решающий метод при обсуждении пастбищ. Еще один способ пополнить почву – получить и применить удобрения. И третий способ — микробное действие, такое как фиксация азота. Производители фуражного скота должны понимать и использовать все три фактора для максимальной продуктивности с минимальными затратами и ущербом для окружающей среды.

Внесение удобрений является важным вопросом, поскольку оно необходимо для производства достаточного количества продовольствия для растущего населения на уменьшающихся обрабатываемых землях, но чрезмерное или ненадлежащее использование может нанести ущерб окружающей среде. Часть дебатов об удобрениях обсуждает «искусственные» или «химические» удобрения по сравнению с «органическим земледелием». Существует много неправильных представлений обо всех трех терминах. В этом модуле будут рассмотрены различные аспекты оплодотворения, поэтому более широкое понимание приведет к лучшему оплодотворению и результатам.

‹ Учебные цели
вверх
Дайте определение и обсудите круговорот азота. ›

Органическое вещество почвы и плодородие почвы

Плодородие почвы является одной из наиболее важных характеристик почвы для роста сельскохозяйственных культур. Культурам требуются азот, фосфор, калий и другие питательные вещества в правильных количествах, чтобы правильно расти и получать хорошие урожаи. Плодородные почвы сохраняют от среднего до высокого уровня питательных веществ, необходимых для роста растений и хорошего урожая. Как органическое вещество почвы, так и минеральный состав влияют на присущее ей плодородие. Они влияют на присутствующие питательные вещества, на то, как они хранятся в почве, и, наряду с биологией почвы, на то, как питательные вещества становятся доступными для растений.

Способность почвы удерживать положительно заряженные питательные вещества, такие как кальций, магний или аммоний, называется емкостью катионного обмена (CEC). ЕКО определяется типом глины, содержанием органического вещества и рН. Каолин, тип глины, обычно встречающийся в юго-восточных почвах, имеет низкую ЕКО, составляющую 1–10 миллиэквивалентов заряда на 100 граммов почвы (мэкв на 100 г). Напротив, органическое вещество почвы может содержать 100–300 мэкв на 100 г. Следовательно, хотя органическое вещество почвы составляет небольшой процент почвы, оно может вносить основной вклад в CEC. Сочетание низкого содержания органического вещества в почве и глины с низким значением ЕКО означает, что большинство почв на юго-востоке имеют ЕКО в диапазоне 5–10 мэкв на 100 г, тогда как типичные почвы Среднего Запада имеют ЕКО 30 мэкв на 100 г. Минеральную фракцию почвы нельзя изменить, но ЕКО можно увеличить за счет увеличения органического вещества почвы и поддержания близкого к нейтральному рН 6,0–6,5. В кислых почвах ЕКО как глины, так и органического вещества увеличивается с увеличением рН [53].

Органическое вещество почвы также выделяет питательные вещества при разложении. Даже при применении неорганических удобрений азот, выделяемый из органического вещества почвы, может составлять до 70% азота, используемого такой культурой, как кукуруза [37]. Питательные вещества в органическом веществе не могут быть использованы растениями до тех пор, пока они не будут высвобождены в результате процесса, называемого минерализацией. Поскольку почвенные организмы, такие как бактерии и грибы, разрушают органическое вещество, часть минерализованных питательных веществ используется для их роста, а часть остается доступной для использования растениями.

Органические материалы, такие как растительные остатки и навоз, играют важную роль в сохранении органического вещества почвы. Для покровных культур, помимо влажности и температуры, качество растительных остатков определяет, насколько быстро эти материалы разлагаются и высвобождают питательные вещества (таблица 3.2). На качество остатка влияет соотношение углерода и азота (соотношение C:N), а также количество и виды присутствующих органических соединений. Азот в остатках либо высвобождается для поглощения растениями, либо иммобилизуется в микробной массе, в зависимости от качества остатка. Как правило, остатки с соотношением C:N менее 20 разлагаются в течение недель или месяцев, в зависимости от условий, и обеспечивают азотом следующую культуру. Примером может служить малиновый клевер с соотношением C:N, равным 17. Растения с более низким соотношением C:N также, как правило, содержат большее количество углеводов. Остатки с соотношением C:N 40 и выше медленно разлагаются, поэтому азот менее доступен для следующей культуры. Примером может служить зрелая злаковая рожь с соотношением C:N, равным 40. Остатки с более высоким соотношением C:N также имеют тенденцию содержать большее количество сложных органических соединений, таких как лигнин и полифенолы, которые медленно разлагаются. При соотношении C:N от 20 до 40 доступность азота из остатков для следующей культуры зависит от ряда факторов, включая типы органических соединений в остатках.

РИСУНОК 3.7. Изменение микробной активности почвы и содержания нитратов при внесении растительных остатков с низким содержанием азота [12].

На рис. 3.7 показан этот процесс в течение вегетационного периода, когда в почву добавляют растительные остатки с низким содержанием азота и высоким соотношением C:N. Сначала микробная активность возрастает, а концентрация нитратов снижается, поскольку микроорганизмы разлагают остатки, растут и включают азот в свои тела.