Понятие о почве и ее плодородии

    Понятие  о почве и ее плодородии. 

    Почвой  следует назвать «дневные» или  наружные горизонты горных пород (все  равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха  и различного рода организмов, живых  и мертвых .  все почвы на земной поверхности образуются путем чрезвычайно сложного взаимодействия местного климата, растительности и животных организмов, состава и строения материнских горных пород, рельефа местности и,  наконец, возраста почвы. Почва играет  большую роль в природе и жизни человеческого общества. С  одной стороны, благодаря тому что растения усваивают воду и элементы питания из почвы, она является необходимым условием развития растений, с другой – сами растения служат пищей для животных и человека. Следовательно, почва как продукт жизни одновременно служит условием дальнейшего развития жизни на Земле. Почва – основное средство сельскохозяйственного производства и объект труда.  Основным свойством почвы является ее плодородие.

    Плодородие  почвы – это способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным  количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и формирования урожая.

    Каждой  почве свойственны определенные показатели плодородия (биологические, агрофизические и агрохимические). К биологическим показателям относятся органическое вещество и микрофлора почвы, а также наличие семян и вегетативных органов сорняков, зараженность почвы вредителями и возбудителями болезней; к агрохимическим – поглотительная  - поглотительная способность почвы, реакция почвенного раствора, наличие в почве питательных веществ; у агрофизическим – механический состав, структура и плотность почвы, строение и мощность пахотного слоя.   Эти  показатели почвы определяют состояние водного, воздушного, теплового и питательных режимов почвы.

    В условиях интенсификации сельского  хозяйства научной задачей земледелия должно быть установление моделей плодородия по комплексной системе его показателей, определяющих величину урожая.

    В.Р. Вильямс различал элементы плодородия – это факторы жизни растений, связанные с почвой, - питательные вещества и вода. Условия плодородия – такое состояние почвы, при котором обеспечивается  наилучший приток и использование растениями элементов плодородия и устраняется антогонизм между ними. Это физические  свойства почвы, ее реакция (кислотность, щелочность), чистота от семян и вегетативных  органов сорняков, возбудителей болезней и вредителей.  В процессе окультуривания необходимо регулировать условия плодородия почвы, обеспечивающее максимальное   содержание в ней элементов плодородия.

    Условия плодородия зависят не только от природных  свойств почвы, они создаются  человеком в процессе функционирования земли в качестве средства  сельскохозяйственного  производства, т.е. в результате окультуривания почвы. Окультуривание почвы – это процесс изменения природных свойств в благоприятную сторону путем применения научно обоснованных приемов воздействия на нее (мелиорация, известкование и гипсование, внесение удобрений,  рациональная обработка, освоение севооборотов, борьба с засоренностью и зараженностью болезнями и вредителями и др.) в комплексе мероприятий зональной системы земледелия. Для окультуривания почвы используются методы биологического, химического и физического воздействия  на нее.

    Сохранение  и воспроизводство плодородия почв – главная задача земледелия. Воспроизводство плодородия почвы – это программированное повышение плодородия, осуществляемое в системах земледелия на основе оптимальных моделей плодородия. Простое воспроизводство плодородия почвы – восстановление плодородия до исходного  уровня, расширенное воспроизводство  -повышение плодородия по сравнению с исходным уровнем. С помощью комплекса мероприятий системы земледелия необходимо обеспечивать в почве бездефицитный и положительный баланс гумуса.

    Установлены различные  понятия плодородия  почвы. Различают естественное плодородие  почвы, которое создавалось под влиянием естественных факторов почвообразования, и эффективное плодородие, которое является  результатом совокупного влияния природных факторов  и производственной деятельности  человека, зависит от  хозяйственного воздействия его на почву, характеризуется уровнем урожая. В настоящее время  производственная  деятельность человека оказывает все  большее влияние на плодородие почвы. Таким образом, плодородие почвы — это не статическое (неподвижное) свойство, а динамическое, и при правильном использовании почвы оно непрерывно возрастает.

    С таким материалистическим пониманием плодородия почвы находится в  полном противоречии «закон убывающего плодородия почвы», согласно которому каждая последующая затрата труда и средств производства на одном и том же участке земли дает все меньшую прибавку урожая.

         Единственный довод в пользу  закона представляет собой «бессодержательнейшую абстракцию, которая оставляет в стороне самое главное: уровень техники, состояние производительных сил». И далее: «закон убывающего плодородия почвы» вовсе не применим к тем случаям, когда техника прогрессирует, когда способы производства преобразуются; он имеет лишь весьма относительное и условное применение к тем случаям, когда техника остается неизменном».

Условия плодородия  - это такое состояние почвы, при котором обеспечивается наилучший приток и использование растениями элементов плодородия и устраняется антагонизм между ними. К условиям  плодородия относятся физические свойства почвы, ее реакция, чистота зачатков сорняков, возбудителей болезней и вредителей.

    Условие плодородия зависят не столько от природных свойств почвы, сколько создаются в процессе функционирования земли в качестве средства сельскохозяйственного производства, то есть в результате окультуривания почвы.

    Окультуривание  есть процесс изменения важных природных  свойств почвы в благоприятную  сторону путем применения научно обоснованных приемов воздействия на почву (мелиорация, известкование и гипсование, внесение удобрений, обработка почвы, борьба с засоренностью и зараженностью и др.).

    Для окультуривания почвы используются методы биологического, химического  и физического воздействия.

    Биологический метод заключается  в регулировании процессов синтеза и разложения органического вещества в почве, правильном подборе возделываемых растений и их сортов, наилучшем соотношении между ними и правильном чередовании их в севообороте.  

    Особенное влияние на баланс органического  вещества в почве оказывает посев  многолетних бобовых трав и травосмесей  бобовых и злаковых. Посевы бобовых трав служат также наиболее дешевым и доступным способом обогащения почвы азотом путем фиксации его из атмосферного воздуха клубеньковыми бактериями. Большое влияние оказывают также посевы бобовых растений на зеленое удобрение, использование различных приемов регулирования численности и состава микрофлоры. Разложение органического вещества в почве усиливается при более глубокой и свое 
временной обработке почвы, введении в севообороты пропашных 
культур и чистых паров. 

    Химический  метод предусматривает применение минеральных удобрении, известкование и гипсование почвы для пополнения запасов доступных растениям питательных веществ и устранения неблагоприятных  химических свойств почвы и почвенного раствора 
(кислотность, щелочность).

    Физический  метод состоит в физико-механических воздействиях на почву. Сюда относятся приемы обработки почвы, физико-химические методы создания почвенной структуры, приемы регулирования водного, воздушного и теплового режимов почвы, включая гидротехнические мелиорации.

    Каждый  из этих трех методов воздействует в той или иной степени на все  свойства почвы и процессы в ней, но наилучшие результаты можно получить лишь при умелом сочетании всех трех методов.

    Уровень плодородия и степень окультуренности  почвы определяют по ряду показателей, которые условно можно разделить 
на те же три группы, что и методы окультуривания. Показатели плодородия и окультуренности почвы. К биологическим показателям относятся органическое вещество и микрофлора почвы. Органическое вещество почвы находится: а) в отмерших телах растений, животных и микроорганизмов, внесенных в. почву органических удобрениях, находящихся на разных степенях разложения; б) в продуктах жизнедеятельности, выделяемых в почву обитающими в ней живыми организмами; в) в почвенном перегное.

    Масса отмерших остатков растений в пахотном слое на гектаре колеблется от нескольких центнеров до  10 т и более и зависит от вида возделываемых растений и приемов агротехники.   Масса отмерших микроорганизмов в течение одного года может достигать, по данным Н. А. Красильникова, 6 т на гектар.

    Гумус является основным источником питательных веществ для растений. Он содержит от 3,5 до 5% азота.

   Химический  состав почв в основном зависит от почво- образующих пород. Однако есть и существенные различия между содержанием отдельных химических элементов в почве и в материнской породе. Прежде всего почвы содержат углерод и азот, входящие в состав гумуса, которого нет в породе (исключение составляют почвы, сформировавшиеся на торфяниках и разных погребенных органических отложениях). Кроме того, растения извлекают корнями из глубоких горизонтов необходимые элементы питания, которые при отмирании растений аккумулируются в пахотном слое. Наряду с этим многие элементы постепенно вытесняются из верхних горизонтов вследствие промывания почвы осадками.

    Важнейшей составной частью почвы, определяющей ее свойства и плодородие, является перегной, или гумус. Это темное аморфное коллоидное вещество сложного химического состава, образовавшееся в результате разложения мертвых остатков растений и животных и последующих процессов новообразования органических веществ.

    Органические  остатки растений и животных в  почве под влиянием воды, воздуха  и микроорганизмов претерпевают различные изменения. Часть органических веществ минерализуется до конечных продуктов распада (М, СО₂, минеральные вещества), используемых вновь для питания растений, микроорганизмов, и переходит в плазму их тела, а некоторая часть продуктов разложения органического вещества и микробного синтеза превращается в гумус.

    Таким образом, под перегноем понимают не все органические остатки, сохранившиеся в почве, а только вновь возникшее органическое вещество.

    Значение  гумуса в почве огромно. Он улучшает ее химические и биологические свойства, способствует образованию прочной структуры, при минерализации обеспечивает растения азотом и зольными элементами в доступной форме. Гумус служит также хорошим субстратом для развития полезной почвенной микрофлоры.

    От  количества гумуса зависит и плодородие почвы. Непрерывное возделывание большинства сельскохозяйственных культур ведет к минерализации, потере перегноя. Внесение в почву органических удобрений (навоз, торф, сидераты), возделывание сельскохозяйственных растений с мощной корневой системой в пахотном слое, поддержание благоприятного воздушно-водного режима почвы и реакции среды, способствующей микробиологической деятельности, приводят к увеличению количества гумуса и повышению плодородия. 
 

Азот  в почве, значение азота, виды азотных  удобрений, дозы, способы  внесения. 

    Химический  состав  почвы сложный, так как  ее образуют разнообразные по составу  минеральные и органические вещества. Наиболее распространены углевод, водород, кислород, азот, кремний, железо, кальций, магний – главные элементы необходимые для питания растений.  Азот входит  в состав органических и органическо- минеральных соединений. В числе основных задач агрохимии, направленных на повышение урожайности, центральное место должна занять разработка путей повышения эффективности питательных веществ почвы и удобрений, обогащения почвы азотом. Азоту принадлежит важная роль  в процессе новообразования  гумусовых веществ. Аккумуляция азота в почве является  характерным признаком почвообразования, а  запасы  общего азота определяют потенциальное плодородие ее. Общее количество азота в почвах колеблется от 0,1 % в сероземах и дерново – подзолистых почвах  до 0,4 – 0,5 % в черноземах. В болотных почвах  его содержание может достигать 4-5 %. Содержание  элементов в почве различно и зависит от условий  образования и свойств почвы. Степень обеспеченности почвы зависит не только от содержания в почве, но и от формы соединений, в котором они находятся, так как доступность тех или иных соединений для растений различна. Основная часть азота входит в состав сложных органических соединений, незначительное количество встречается в виде минеральных соединений. Растения усваивают азот только в  форме нитратов, нитритов и иона аммония, поэтому белковые  формы азота до поступления в растения испытывают ряд превращений. Под воздействием каталитических  ферментов, выделяемых микроорганизмами, белки гидролизируются до аминокислот, превращающихся  благодаря аммонифицирующимся бактериям в аммиак. Часть аммиака усваивают растения, другая часть поглощается почвой, третья – взаимодействует с минеральными  кислотами с образованием аммонийных солей, и, наконец, некоторое его количество подвергается нитрификации. Таким образом, конечными продуктами превращения сложных азотосодержащих соединений служат формы азота, легкоусвояемые растениями. Попадая в растения, минеральные формы азота вновь превращаются в сложные белковые соединения, которые или  отчуждаются с урожаем, или после отмирания растений  опять проходят цикл изменений до простых солей.