Земледелие России. Законы и системы земледелия, севооборот и обработка почвы, а также сорняки и меры борьбы с ними

Содержание питательных веществ.

Растения усваивают азот и зольные элементы из почвы в форме минеральных солей. растения могут усваивать простые органические азот- и фосфорсодержащие вещества (определенные аминокислоты, фитин) растения поглощают макроэлементы: азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу. При сжигании органического вещества все элементы кроме азота остаются в золе, поэтому их часто называют зольными элементами.

Растениям необходимы элементы, железо, бор, марганец, цинк, медь, молибден и др. Их называют микроэлементами. исчис­ляются они сотыми и тысячными долями процента. В растениях встречаются также элементы в ничтожно малых ко­личествах, которые называют ультрамикроэлементами серебро, золото, радий, уран, торий, актиний и др. Зна­чение этих элементов в жизни растений изучено слабо. Основную часть питательных веществ растения усваивают из почвенного раствора, который постоянно взаимодействует с твер­дой фазой почвы.

Источниками пополнения запасов азота в почве являются азот-фиксирующая способность свободноживущих и клубеньковых микроорганизмов, а также поступление его с атмосферными осад­ками. Запасы азота в почве пополняются азотом атмосферных осадков. Обычно он поступает в виде аммиака и отчасти нитратов. Эти со­единения образуются в атмосфере под действием грозовых разря­дов. Фиксирующая способность почв в отношении аммония возрас­тает с увеличением температуры и рН. На кислых почвах фиксация аммония бывает значительно меньшей, чем на щелочных. Макси­мальной она отмечена на солонцах. Фиксация аммония возрастает и в почвах с большим содержанием гумуса, который, очевидно, связывает аммоний химически, что отличается от обычного понима­ния его фиксации. Способность почвы фиксировать аммоний про- является при наличии в ней глинистых минералов с трехслойной кристаллической решеткой, особенно вермикулита.

В разных почвах содержится неодинаковое количество фосфора. Вниз по профилю почвы количество P₂O₅ уменьшается. Фосфор в почве присутствует в органической и мине­ральной формах. Органические фосфаты входят в состав гумусо­вых веществ. Фосфор этих соединений становится доступным рас­тениям после их разложения. Некоторые растения способны усваивать фосфорную кислоту из несложных фосфорорганических соединений. Это обусловлено тем, что корни ряда растений выделяют фермент фосфатазу, кото­рый и отщепляет фосфорную кислоту от органических соединений. Основным источником фосфорного питания растений являются минеральные соединения фосфора в почве. Для питания растений пригодны соли ортофосфорной (Н₃РО₄) и метафосфорной (НРО₃) кислот. Наиболее доступны соли одновалентных катионов фосфор­ной кислоты.

Калий почвы - основной источник питания растений. Валовое содержание в почве часто превышает содержание азота и фос­фора. Это в значительной мере определяется гранулометрическим составом. В глинистых и суглинистых почвах его содержание дости­гaeт 2-3 %. Значительно меньше калия в песчаных, супесчаных и торфяных почвах - снижение его доходит до 0,1 %.

По доступности растениям все соединения калия в почве можно разделить на пять групп.

1. Калий, входящий в состав минералов почвы (алюмосилика­ты). Эта форма калия труднодоступна растениям.

2. Поглощенный, или адсорбционно-связанный на поверхности почвенных коллоидов, калий - главный источник калийного пита­ния растений. Его в почве может быть 50- 300 мг на 1 кг почвы.

3. Водорастворимый калий составляет 10-20 % количества К₂О, находящегося в обменном состоянии, а по мнению Э. Рюбензам и К. Рауэ, около 1 %.

4. Некоторая часть калия почвы входит в состав плазмы микро­организмов. В доступную форму калий переходит после отмирания микробов.

5. Калий, фиксированный почвой. В почве протекают не только процессы превращения калия из труднорастворимых форм в об­менную и водорастворимую, но и процессы закрепления калия в необменном состоянии, то есть фиксация его почвой. Этот процесс активно протекает при переменном смачивании и подсушивании почвы. Вынос микроэлементов с урожаем сельскохозяйственных куль­тур с 1 га почвы составляет от десятых долей грамма (молибден) до нескольких сотен граммов (марганец, цинк).

Реакция почвенной среды.

Большое значение для плодородия по­чвы и получения высоких урожаев имеет реакция почвенного ра­створа. Большинство возделываемых культур и почвенных микро­организмов лучше развивается при слабокислой или нейтральной реакции почвы. Однако отдельные виды культурных растений различаются по требовательности как к опти­мальному для их роста интервалу рН, так и к смещению его в ту или другую сторону. Одни растения не выдерживают кислых почв (люцерна, сахарная свекла, хлопчатник), другие растут на слабокислой почве (люпин, гречиха, лен, картофель), у остальных оптимальная реакция почвенного раствора находится в диапазоне, близком к нейт­ральной реакции почвенной среды. Косвенное действие кислотности проявляется в резком сниже­нии почвенного плодородия из-за увеличения подвижности гуму­совых веществ и вредного влияния ионов Н+ на минеральную часть почвы.

Повышенная кислотность угнетает почвенные организмы, нитрификаторы и азотфиксирующие бактерии (клу­беньковые и свободноживущие), почвенную фауну (дождевые чер­ви, клещи, ногохвостки). В целом биологичесаая активность кис­лой почвы несравненно ниже, чем нейтральной. Содержание в пахотной почве щелочно-земельных оснований снижается; параллельно идет подкисление почвы. Основными при­чинами повышения кислотности являются вынос кальция и магния с урожаем и вымывание их из почвы. Потери кальция и магния в результате выщелачивания зависят от почвы и количества выпадающих осадков.

Один из приемов воспроизводства реакции почвенного раство­ра - известкование (внесение СаСО₅). Известь оказывает много­стороннее положительное действие на почву: нейтрализует органи­ческие кислоты в почве и вытесняет ионы водорода из поглощаю­щего комплекса. Улучшение почвенной реакции солонцовых почв достигают гип­сованием (внесением CaSО₄). В результате этого устраняется щелоч­ная реакция, улучшаются физико-химические и биологические свойства почвы, облегчается их обработка, улучшается аэрация.

Эффективность удобрений зависит от почвенно-климатических условий. Уровень плодородия почвы и состояние ее питательного режима оказывают влияние на выбор вида удобрения, определение соотношения NPK, доз и сроков внесения.

В Нечерноземной зоне, где выпадает осадков больше, чем испаряется с поверхности почвы, применение удобрений - высокоэффективное мероприятие. В степной зоне, характеризующейся неустойчивостью водного режи­ма почв из-за преобладания испарения с поверхности над количе­ством выпадающих осадков, первоочередными задачами являются проведение агротехнических мероприятий по накоплению и раци­ональному использованию влаги осадков и искусственное ороше­ние почвы.

Читайте также Показатели экологического состояния почв.