Виды плодородия почвы: Глава 10. ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

Глава 10. ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

Глава 10. ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

 

Значение почвы как основного средства сельскохозяйственного производства определяется ее основным свойством – плодородием. Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность растений во всех необходимых им условиях (элементах питания, воде, воздухе, тепле и др.) для нормального роста и развития.

Развитие учения о плодородии почв связано с именем русского почвоведа В.Р.Вильямса. Он изучил формирование и развитие плодородия в ходе процесса почвообразования, показал взаимосвязь со свойствами почв и пути его повышения при сельскохозяйственном использовании.

Плодородие – особое специфическое свойство почвы, являющееся главным качественным отличительным признаком ее от горной породы. Плодородия является результатом почвообразования, а при использовании в сельском хозяйстве — результатом окультуривания.

 

§1.

Виды почвенного плодородия

 

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, эффективное (экономическое) и потенциальное.  

Естественное плодородие – то плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека. Естественное плодородие в одном случае может быть сравнительно высоким, в другом весьма низким, но всегда определяется сочетанием и совместным влиянием природных факторов и процессов почвообразования. Естественным плодородием в чистом виде практически обладают лишь целинные земли. Оно определяется биологической продуктивностью, т.е. количеством растительной массы, создаваемой за год на единицу площади.

Искусственное плодородие – плодородие, которым обладает почва в результате целенаправленного воздействия человека (обработки, удобрения, мелиорации и других приемов по окультуриванию). С момента, когда целинный участок вовлекается в оборот и почва становится средством производства и продуктом труда человека, она наряду с естественным приобретает искусственное плодородие.

В чистом виде оно возникает при создании субстратов для выращивания растений в теплицах, парниках и т.п.

Искусственное плодородие свойственно всем в той или иной мере окультуренным почвам. Однако как бы ни была высоко окультурена почва, она наряду с искусственным всегда обладает и естественным плодородием, обусловленным природными свойствами почвы. Чем выше культура земледелия, тем больше изменились первоначальные качества почв и тем сильнее выражено в ней искусственное плодородие. Однако определить, какая часть плодородия окультуренной почвы относится к ее естественному плодородию, а какая к искусственному, невозможно. Эти два вида плодородия неразрывно связаны между собой и формируют

эффективное (экономическое) плодородие.

Эффективное (экономическое) плодородие представляет собой ту часть плодородия почвы, которая реализуется в виде урожая растений. Оно является реальным выражением искусственного и природного плодородия, вместе взятых, и представляет собой результат воздействия человека на почву в определенных социально-экономических условиях. Следовательно, к основным факторам, от которых зависит эффективное плодородие, относятся не только уровень природного плодородия, но в большей степени условия использования почв в производстве, уровень развития науки, техники и реализации их достижений, и растет вместе с ростом последних. Является частью потенциального плодородия почв.

Потенциальное плодородие – это суммарное плодородие почвы, определяемое ее приобретенными в процессе почвообразования или созданными (измененными) человеком свойствами. Характеризуется запасами элементов питания растений, формами их соединений и сложным взаимодействием всех других свойств, определяющих способность почвы в благоприятных условиях обеспечения растений другими факторами – водой, воздухом, теплом (а это возможно при окультуривании) – длительное время мобилизовать в необходимых для растений количествах элементы питания и поддерживать высокий уровень эффективного плодородия. Огромное потенциальное плодородие имеет, например, луговой торфяник, после осушения и освоения на нем получают очень высокие урожаи культурных растений за счет частичного расхода запасного фонда.

Высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые.

Различные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям. Поэтому говорят об относительном плодородии почв, т.е. по отношению к определенным видам растений или растительным формациям. Одна и та же почва может быть плодородной для одних и малопригодной для других растений. Например, болотные почвы высокоплодородны для болотной растительности и не подходят для степной, кислые подзолистые плодородны в отношении  лесной растительности, на солончаках хорошо произрастает галофильная растительность.

 

§2. Факторы и условия плодородия почв. Воспроизводство плодородия

 

Различают факторы и условия почвенного плодородия. К первым относятся элементы азотного и зольного питания растений, лучистая энергия, вода, воздух и тепло – необходимые земные факторы жизни и роста растений, ко вторым – совокупность свойств и режимов, сложное взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами (физические и физико-химические свойства, наличие токсических веществ и др. ).

Главные показатели (условия), определяющие уровень почвенного плодородия, можно объединить в следующие группы:

1) комплекс физических свойств почвы – механический состав, структура, физико-механические свойства, воздушные, водные и тепловые свойства;

2) комплекс химических свойств – гумусовый состав, минералогический и химический состав, количество подвижных форм макро- и микроэлементов, наличие токсических веществ, отсутствие избытка легкорастворимых солей;

3) комплекс физико-химических свойств – реакция, емкость поглощения, состав обменных катионов, степень насыщенности основаниями, окислительно-восстановительный потенциал;

4) комплекс биологический свойств – количество микроорганизмов, преобладание бактерий (нитрифицирующих, целлюлозоразрушающих, наличие азотфиксирующих), ферментативная активность, «дыхание» почвы, фитосанитарное состояние;

5) комплекс режимов почвы – благоприятные водно-воздушный, пищевой и тепловой.

Необходимо подчеркнуть, что плодородие проявляется как результат сложного взаимодействия и взаимовлияния свойств и режимов почвы.

Свойства почвы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на уровень ее плодородия. В таблице 13 перечислены основные лимитирующие факторы почв и соответствующие приемы их мелиорации.

Таблица 13.

Лимитирующие факторы плодородия и прием их ликвидации

Фактор	Мелиоративный прием
Избыточная кислотность	Известкование
Избыточная щелочность	Гипсование, внесение физиологически кислых удобрений
Избыток солей	Промывка на фоне дренажа сбросных и почвенно-грунтовых вод
Высокая глинистость   Высокая плотность Недостаток тепла	Пескование, оструктуривание, глубокое рыхление Оструктуривание, рыхление, травосеяние Тепловые мелиорации: мульчирование поверхности, снегонакопление, лесополосы, пленочные укрытия
Недостаток воды	Орошение, агротехнические приемы накопления воды в почве и защиты от испарения
Недостаток минерального питания Избыток воды (заболоченность) Недостаток аэрации	Минеральные и органические удобрения   Дренаж осушительный Дренаж, оструктуривание, щелевание
Пестрота микрорельефа	Планировка поверхности
Большой уклон поверхности	Террасирование, полосно-контурная обработка, полосная посадка культур
Малый корнеобитаемый слой, ограниченный внутрипочвенными  прослоями	Постепенное углубление с применением плантажа, глубокого рыхления, взрывных мелиораций
Резко дифференцированный на горизонты профиль	Постепенное углубление корнеобитаемого слоя, ликвидация дифференциации глубокой обработкой
Токсикоз химический	Химические и агротехнологические мелиорации
Токсикоз биологический	Агротехнологические и биологические мелиорации, севооборот. парование

 

После освоения целинной почвы ее плодородие изменяется в зависимости от мероприятий по окультуриванию почвы. В ней происходят количественные и качественные изменения, которые могут протекать в благоприятном направлении (накопление элементов питания, улучшение водно-воздушного режима и др.) или в нежелательном (разрушение структуры, эрозия и др.). С урожаями культурных растений выносится много питательных элементов из почвы, и тем больше, чем выше урожай. Кроме того, большое количество теряется в результате вымывания осадками, эрозии и др., что приводит к снижению плодородия почв. Однако могут сложиться  условия и для стабильного уровня плодородия. Поэтому выделяют три вида воспроизводства почвенного плодородия:

неполное, простое и расширенное.

При неполном воспроизводстве формируется плодородие ниже первоначального, возвращение к исходному уровню означает простое воспроизводство, при создании плодородия выше, чем начальное, – расширенное воспроизводство.

К основным приемам повышения эффективного плодородия относятся рациональное применение органических и минеральных удобрений, известкование и гипсование почв, система обработки, орошение и осушение, введение системы севооборотов, мероприятия по борьбе с эрозией и возделывание наиболее урожайных сортов растений и др. При этом необходимо выполнение следующего принципа землепользования: любая система земледелия должна быть обоснована экологически, т.е. соответствовать почвенно-климатическому природному комплексу.

 

§3. Бонитировка и оценка почв

 

Бонитировка (от лат. bonitоs – доброкачественность) почв – это специализированная научно-производственная классификация почв по их продуктивности. Строится на сопоставлении объективных природных свойств и режимов почв, наиболее важных для роста сельскохозяйственных растений со средней многолетней урожайностью основных сельскохозяйственных культур, возделываемых в региональной зоне.

Впервые на примере почв Нижегородской губернии В.В.Докучаев при участии Н.М.Сибирцева разработал научный метод бонитировки почв, на основании которого было показано, что каждая почва имеет большое число свойств, формирующих в совокупности плодородие почв. Однако не все признаки могут быть критериями бонитировки, а только те, которые мало подвержены изменениям во времени, надежно характеризуют уровень плодородия и коррелируют с урожайностью. Кроме того, учитывать необходимо и особенности природной зоны, ее агроклиматические показатели – термические условия и водный режим (сумма температур выше 10 ^оС, коэффициент увлажнения, степень континентальности климата), так как природные свойства, определяющие плодородие почв, различаются по почвенно-климатическим зонам.

В условиях гумидного климата (таежно-лесная, буроземно-лесная зона), где обеспечение влагой основных сельскохозяйственных культур достаточное, наибольшие корреляционные связи урожайности наблюдаются с содержанием гумуса в пахотном слое, рН солевой вытяжки, гидролитической кислотностью, содержанием физической глины, суммой поглощенных оснований, степенью насыщенности основаниями.

В условиях аридного климата (лесостепная, степная, сухостепная, полупустынная зоны) с недостаточным обеспечением влагой сельскохозяйственных культур свойствами, характеризующими бонитет почвы, являются: содержание гумуса в пахотном слое и запасы его во всей толще гумусового горизонта в т/га, степень насыщенности и емкость поглощения, гранулометрический состав (% физической глины). В засоленных почвах – наличие легкорастворимых солей, в солонцах – наличие поглощенного натрия.

На продуктивность почв, а соответственно, и урожайность культур оказывают влияние и другие факторы, которые сложно определить количественно (степень смытости или дефлированности, оглеености и др.). Такие факторы учитываются отдельно с помощью поправочных коэффициентов, которые вычисляются по сопоставлению урожайности на таких почвах.

Вышеперечисленный перечень признаков почв уточняется в соответствии с местными особенностями и традиционными подходами в оценочных работах. В условиях Беларуси такими признаками являются:

● генетический тип и разновидность почв, определяемые по степени проявления тех или иных процессов почвообразования, физико-химическим свойствам почвообразующих пород, морфологическому строению почвенного профиля,

● гранулометрический состав,

● основные агрохимические свойства – кислотность, степень насыщенности основаниями, содержание гумуса, подвижных форм фосфора и калия, количество общего и легкогидролизуемого азота, обменного кальция, микроэлементов и др.

В Беларуси используется 100-балльная оценочная шкала, где наилучшим почвам дается балл 100, наихудшим – минимальный. Для этого первоначально вычисляют баллы по каждому из выбранных свойств почвы по следующей формуле:

 

где Б_i– балл, который характеризует почву по i-му свойству, C_i – количественный показатель i-го свойства, C_оп  – оптимальное значение этого свойства. Затем рассчитывается средний балл для всех свойств.

В соответствии с методикой, которая разработана в Белорусском научно-исследовательском институте почвоведения и агрохимии и Белорусском государственном проектном институте по землеустройству, оценка земель состоит из следующих частей: оценка плодородия (бонитировка) почв, оценка технологических свойств земельных участков, оценка месторасположения участков, общая оценка.

Оценка плодородия – заключается в выявлении возможностей почвы земельного участка для выращивания следующих сельскохозяйственных культур и групп культур: 1) озимая рожь, 2) озимая пшеница, 3) овес, 4) ячмень и яровая пшеница, 5) кормовой люпин, 6) горох, вика, пелюшка, 7) картофель, 8) корнеплоды, 9) лен, 10) кукуруза, 11) люцерна, клевер, 12) злаковые травы. Степень соответствия почв для выращивания этих культур определяется по 100-балльной шкале, в которой оценку 100 баллов получает самая лучшая почва для той или иной культуры. В случае, если почвы не соответствуют оптимальным параметрам по каким-либо показателям по оценочной шкале, вводят поправочные коэффициенты. В зависимости от величины баллов бонитета с учетом коэффициентов земельные участки разделяются на группы по их пригодности для выращивания разных культур: ● наиболее пригодные – > 70 баллов; ● пригодные – 40 – 70 баллов; ● малопригодные – 20 – 40 баллов; ● непригодные – < 20 баллов.

Оценка технологических свойств земельных участков заключается в определении степени благоприятности проведения полевых работ по выращиванию сельскохозяйственных культур по сравнению с оптимальными условиями. В качестве эталона принят прямоугольный рабочий участок пашни без камней, с длиной не менее 1000 м, углом наклона до 1⁰, неизрезанный препятствиями и без кустов. Затраты на выполнение работ на эталонном участке принимается за единицу, а на рабочих участках с худшими условиями индекс затрат увеличивается в соответствии с ухудшением условий.

Оценка месторасположения рабочих участков определяется их отдаленностью от центральной усадьбы и производственных подразделений и качеством дорог. За эталон принимается отдаленность участка с асфальтированной дорогой не более 1 км.

Общая оценка предусматривает получение следующих экономических показателей:

1) индекс оценочных затрат на 1 га, который рассчитан по величине базовой урожайности, технологическим свойствам и месторасположению земельных участков по отношению к средним условиям. Для определения величины базисной урожайности используют балл бонитета почвы;

2) индекс оценочной себестоимости полученной продукции в отношении к средним условиям, которые получаются на основании оценочных затрат и урожайности сельскохозяйственных культур.

3) индекс дифференциации оценочного чистого дохода на 1 га в отношении к средним и худшим условиям. Этот индекс отражает сравнительную эффективность выращивания сельскохозяйственных культур, которая обусловлена качеством земли как средством производства.

Показатели общей оценки используются для определения денежной стоимости земли и налогов на нее, что важно в условиях рыночной экономики.

Бонитировка почв с кормовыми угодьями имеет два методических подхода. Если кормовые угодья являются улучшенными и культурными, то они оцениваются, как и пахотные почвы, по 100-балльной шкале. Оценка почв с естественными кормовыми угодьями, не подвергавшихся коренному улучшению, проводится по оценочной шкале, которая построена на основании фактической многолетней продуктивности:

где Б_К – бонитет кормовых угодий, П_К – многолетняя продуктивность (3 – 5 лет) в центнерах кормовых единиц с 1 га, 0,25 – цена балла в центнерах кормовых единиц с

1 га. Оценка земель является составной частью земельного кадастра, который содержит сведения о природном, хозяйственном и правовом состоянии земель. В его состав входят акт на право землепользования, кадастровая земельная карта и кадастровая земельная книга.

Виды плодородия и результаты окультуривания почв Часть 3

Плодородность почвы, ее оценка и практическое значение

Ранее мы рассказали, что такое плодородие, как его посчитать и зачем.

ВИДЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ

С целью оценки плодородия почвы как основного средства производства в сельском хозяйстве его делят на следующие виды:

• Естественное
• Искусственное
• Эффективное или экономическое

Все виды плодородия тесно связаны между собой.

Естественное плодородие – это то плодородие, которое имеет почва в естественном состоянии, без какого-либо вмешательства человека. Это результат развития природных процессов почвообразования. Такой вид плодородия сохранился в целинных почвах.

Количественно оценить его можно по производительности (в ц /га) целинных фитоценозов. Важной чертой естественного плодородия является экологическое соответствие свойств почвы биологическим требованиям растений, сложившееся в результате длительного естественного отбора.

Например, болотные почвы являются высокоплодородными по отношению к болотным растениям, но степные травы на них расти не могут. Подзолистые почвы, которые имеют мало гумуса и кислую реакцию, являются плодородными для лесной растительности, многая из которой не сможет хорошо расти на плодородных черноземах.

Плодородие, которую приобретает почва в результате воздействия на нее деятельности человека (обработки, мелиорации, удобрения), называется искусственным плодородием. В чистом виде оно проявляется при создании субстратов для выращивания растений в теплицах и парниках, проведении рекультивации на отвалах. При сельскохозяйственном использовании почв трудно разделить естественное и искусственное их плодородие. Оба эти вида в совокупности проявляются в эффективном или экономическом плодородии почвы, мерой которой является урожайность сельскохозяйственных культур. Этот вид плодородия зависит и от уровня естественного плодородия, и от характера использования почвы в производстве, уровня развития науки и реализации ее достижений.

Выделяют еще и потенциальное плодородие почвы, под которым понимают потенциальную его способность обеспечивать растения факторами жизни. Эта потенциальная способность зависит от содержания валовых и подвижных форм элементов питания, показателей водного, воздушного, теплового, токсического и других режимов. Потенциальное плодородие определяют путем полевых и лабораторных исследований почв. Качественная оценка (бонитировка) почв чаще всего проводится по комплексу показателей потенциального плодородия почвы (запасу гумуса, элементам питания, диапазону активной влаги и т. д.).

Примером почв с высоким потенциальным плодородием являются черноземы, а с низким – подзолистые почвы. Эксплуатируя почву, человек должен думать о том, как восстановить ее плодородие, довести ее до первоначального уровня (простое воспроизводство плодородия) или создать еще более высокое плодородие, чем было в начале (расширенное воспроизводство плодородия). В природных условиях (на целине), когда почва достигает состояния равновесия, а ее свойства и режимы колеблются в определенных пределах, более или менее постоянных, имеем процесс простого воспроизводства плодородия. Это климаксная (равновесная) стадия развития почвы. А расширенное воспроизводство плодородия в естественных условиях возможно только на стадии развития, когда резко меняются условия почвообразования. Под действием природных и антропогенных факторов развивается культурный процесс почвообразования. Изменение человеком природных свойств почв с целью создания и постоянного поддержания высокого уровня их плодородия называется окультуриванием почв.

Интенсификация земледелия связана с ростом влияния человека на почву, на развитие процессов почвообразования и эволюцию почв. Чтобы это влияние приносило пользу, а не вред, надо знать общие закономерности современного культурного процесса почвообразования, зональные особенности его развития, глубоко и всесторонне изучать влияние сельскохозяйственного использования почв на изменение их состава, свойств и режимов. Оценивая современное состояние этой проблемы, можно полностью согласиться с мнением М.М. Поддубного (1974): «… Отдельные явления почвообразования и их совокупность наиболее подробно изучены для почв природных биоценозов. Особенности почвообразования под культурной растительностью исследованы недостаточно, а взгляды, изложенные в отношении направления и выраженности почвообразования на пахотных почвах, содержат много противоречий».

РЕЗУЛЬТАТЫ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ

Культурный грунт – зеркало хозяйственной деятельности человека. Результаты окультуривания могут быть как положительными, так и отрицательными. Как отмечал еще К. Маркс, культура – если она развивается стихийно, а не направляется сознательно – оставляет после себя пустыню. При всей многогранности природных условий и зональных мероприятий их окультуривания антропогенное воздействие на почву имеет ряд общих особенностей (В. Муха, 1979):

1. Уничтожение естественного растительного укрытия, что приводит к изменениям в микроклимате, усилению непосредственного воздействия солнечных лучей и атмосферных осадков на почву.
2. Систематическое рыхление и перемешивание верхнего пахотного слоя почвы вызывает изменения в водно-воздушных и физико-механических свойствах.
3. Изменение эдафона, биохимических и физико-химических свойств почвы; повышение микробиологической и ферментативной активности, усиление минерализации и гумификации органического вещества.
4. Общее увеличение интенсивности процесса почвообразования.
5. Направленность в изменении состава и свойств почвы, обусловленная применением комплекса агротехнических, агрохимических, мелиоративных и других мероприятий.

То есть окультуривание – это экономическая реорганизация почвенного тела. Поскольку воздействие на почву растет не поступательно, а ускоренно, то и воспроизводство плодородия должно быть не простым, а расширенным, что обеспечивается одновременным ростом как эффективного, так и потенциального плодородия почвы.

Итак, как следует из оценки различных видов плодородия почв, на его уровень влияют не только природные факторы (климат, почвообразующие породы, рельеф местности, естественная растительность, влияние на формирование почвы до начала ее сельскохозяйственного использования, фактор времени). Существует и определенная солидарная ответственность человека, которая реализуется через влияние землепользователей (землевладельцев), общества и государства.

Почвовед.рф » Плодородие почв

Плодородие почвы – это способность земли обеспечивать сытую и комфортную жизнь растениям.

Иначе говоря, это способность почвы снабжать растения необходимыми питательными веществами, водой и воздухом для их качественного развития и размножения. Почва обеспечивает растения всем необходимым благодаря бесчисленным химическим, физическим и биологическим процессам, которые в ней протекают. Именно в результате этих процессов почва создаёт, накапливает, распределят и в нужный момент отдаёт нужные вещества растениям.

Человек задумывался о причинах плодородие и способах его повышения ещё с древности. Так древние индейцы Майя закапывали в землю рыбу, что позволяло насытить почву фосфором и тем самым повысить урожай кукурузы. В XIX веке изучение земледелия стало приобретать научную основу. Весомый вклад в развитие знаний о земле и плодородии в этот период внесли немецкие учёные А. Тэер, Ю. Либих, французский учёный Ж. Б. Буссенго, русские учёные В. Р. Вильямс, М. Г. Павлов, П. А. Костычев, А. В. Советов, И. А. Стебут, К. А. Тимирязев, Д. Н. Прянишников. К концу XIX в. трудами русских ученых В. В. Докучаева, П. А. Костычева. Н. М. Сибирцева почвоведение окончательно сформировалось как самостоятельная наука.

От чего зависит плодородие почвы.

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим два разных типа почв: чернозем, например, в районе Белгорода, расположенный в степи, и подзол в районе Санкт-Петербурга в сосновом лесу. Чернозем обладает мощным гумусовым горизонтом (более 1 м в глубину). Если взять чернозём в руку, то он распадется на отдельные комочки, т.к. обладает хорошей ярко выраженной структурой. Подзол же обладает маломощным гумусовым горизонтом, все лишь 5-10 см в глубину и мене ярко выраженной структурой. Второй после подзола – элювиальный горизонт, который располагается сразу под гумусовым горизонтом, вообще практически полностью лишен гумуса и представляет собой чистый светлый песок.

Сравнение мощности плодородного слоя подзола и чернозема. Слева: подзол. Справа: чернозем.

Сравнивая урожаи этих двух типов почв, мы легко можем заметить, что чернозем многократно плодороднее подзола. Чернозем настолько богат питательными и биологически активными веществами, что даже получил прозвище Король почв. Таким образом, главным фактором плодородия является количество и качество гумуса в почве.

А вот главную роль в накоплении гумуса играет уже климат и минеральный состав почвы. Гумус – это различные вещества растительного и животного происхождения, которые попали в почву, и были тщательно ей переработаны.

В подзоле, например, гумуса мало, поскольку развивается подзол на песках, в зоне, где мало света и тепла, но много осадков в виде дождей и снега. В результате и без того небольшое количество органики, которое попадает в почву, легко вымывается дождями и стаявшим снегом, не успевая сформировать мощный плодородный слой.

Чернозем, напротив, развивается на суглинках и лессах (размер минеральных частичек намного меньше, чем у песка и приближается по размеру к частичкам пыли) в более благоприятном климате, где тепла и света больше, а осадков меньше, но вполне достаточно, чтобы обеспечить растения влагой. В итоге обилие органических остатков из года в год попадает в почву, накапливается и перерабатывается в ней.

Накоплению питательных веществ в черноземах способствует также его нейтральная кислотность. В кислых почвах, таких как подзол, подвижность многих веществ выше, поэтому и вымываются они быстрее. В нейтральных почвах наоборот, подвижность большинства веществ ниже.

Еще одним фактором плодородия является деятельность человека. Со времен древних людей мы используем почву в сельском хозяйстве. И по сей день 98% всей пищи мы получаем благодаря почве. Человек по-разному влияет на почву: иногда мы заботимся о земле, бережно за ней ухаживаем, сохраняем и преумножаем плодородие, а иногда мы варварски уничтожаем её ядами, химикатами, тяжелой техникой и неграмотным земледелием.

Итак, плодородие почв определяется следующими факторами:

1. Химический состав почвы: содержание питательных элементов, гумуса.
2. Минералогический состав почвы — порода, на которых сформировалась почва: песок, глина, суглинки и т.д.
3. Кислотность почвы. Чем ближе кислотность к нейтральной, тем выше её плодородие.
4. Климат и рельеф: температура воздуха, температура земли, обилие солнечных дней в году, количество осадков, наличие грунтовых вод. Эти факторы влияют не только на почву, но и напрямую на микроорганизмы и растения.
5. Режим сельскохозяйственного использования почвы. При постоянном выращивании сельскохозяйственных культур почва истощается. Поэтому почве необходимо регулярно давать возможность отдохнуть, т.е. принимать комплекс мер по восстановлению плодородия.

Виды плодородия почв

Плодородие определяется количеством растительной массы, которое способна произвести земля за определённый период на определённой площади, например, на 1 кв.м.

Различают несколько видов плодородия:

• естественное,
• потенциальное,
• искусственное,
• эффективное.

Естественное — определяется для почв, которые не подвергались вмешательству человека. Это природная способность почв.

Искусственное — определяется для почв, обогащённых питательными веществами, например, минеральными или органическими удобрениями. Данный вид плодородия напрямую зависит от деятельности человека.

Потенциальное — это максимальное количество растительной массы, которое способна произвести земля, при максимально благоприятных условиях: оптимальное обеспечение влагой, оптимальная температура воздуха, обилие солнечных дней и т.д.

Эффективное — масса растений, которую производит земля в реальных условиях. Поскольку реальные условия могут быть далеки от оптимальных, например, засухи, заморозки, неправильная обработка почвы, эффективное плодородие, как правило, оказывается ниже потенциального.

Экономическое — это эффективное плодородие, которое оценивается экономическими показателями: затраты на производство урожая, стоимость полученного урожая и т.д.

Плодородие искусственное

Искусственная почвосмесь в ящиках-грядах почти полностью лишена естественного плодородия. Следовательно, чтобы получать здоровые растения и качественные клубни, вы должны давать все удобрения, которые необходимы растениям.[ …]

Плодородие почвы — совокупность свойств почвы, обеспечивающая высокую урожайность сельскохозяйственных растений, а также биологическую продуктивность естественных фитоценозов. Плодородие почвы зависит от оптимального содержания в ней питательных веществ (азота, фосфора, калия, микроэлементов), степени увлажненности, правильных методов агротехники, отсутствия вторичного засоления, процессов эрозии и др. Различают плодородие: естественное, определяемое в основном природными факторами; и искусственное — оно обусловливается внесением удобрений и проведением комплекса агротехнических мероприятий (мелиорация, севообороты, водосберегающие технологии полива и др.).[ …]

Искусственное плодородие определяется внесением удобрений и проведением комплекса мероприятий.[ …]

Плодородие почвы как качество, определяющее урожайность, обусловливается не только природными свойствами, но и характером ее возделывания. Различают естественное плодородие целинных земель и плодородие эффективное, получающееся в результате воздействия человека на почву. Естественное потенциальное плодородие обусловлено природными свойствами почвы. Эффективное плодородие составляет часть естественного плодородия, которое проявляется в виде урожая культурных растений. Оно будет увеличиваться в связи с применением удобрений, рациональной обработкой почвы и другими мероприятиями. Так создается искусственное эффективное плодородие.[ …]

Искусственное плодородие создается рациональной обработкой почвы и правильным удобрением, нейтрализацией ее кислотности путем известкования и устранением щелочности (солонцеватости) гипсованием, осушением заболоченных почв и орошением в засушливых районах.[ …]

В искусственных агроценозах такой круговорот нарушен, так как человек изымает значительную часть сельскохозяйственной продукции, используя ее для своих нужд. Из-за неучастия этой части продукции в круговороте почва становится малоплодородной. Чтобы избежать этого и повысить плодородие почвы в искусственных агроценозах, человек вносит органические и минеральные удобрения.[ …]

Различают искусственное и естественное плодородие. Искусственное плодородие — результат агрономического воздействия на почву, а естественное плодородие, или просто почвенное плодородие, обусловлено естественными экологическими факторами почвы.[ …]

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ — искусственное восстановление плодородия почвы и растительного покрова после техногенного нарушения природы (открытыми горными разработками и т. п.).[ …]

Начинают применять искусственное оструктуривание почв с помощью специальных полимеров, склеивающих мелкие частицы в более крупные агрегаты. В ряде случаев ложа оросителей укрепляют электр о импульсным и разрядами, которые одновременно улучшают плодородие почв.[ …]

Различают следующие виды плодородия: естественное, или природное, искусственное, эффективное и экономическое. Выделяют также понятие потенциального плодородия.[ …]

АЭРАЦИЯ — естественное или искусственное насыщение воздухом, кислородом. Может быть произведена при помощи технических средств (подведение воздуха) или путем ликвидации преграды (льда, маслянистой пленки и т.д.). А. воды — обогащение воды кислородом. А. почвы — обогащение почвенного воздуха кислородом, а приземного надпочвенного — углекислотой. Играет важную роль для роста, развития растений и плодородия.[ …]

Совокупность естественного и искусственного плодородия, реализуемая в ходе его использования в виде урожая -экономическое плодородие.[ …]

Цель мелиорации почв — повышение плодородия путем искусственного регулирования водного, воздушного, теплового, солевого, биохимического и физико-химического режимов с помощью разнообразных приемов. Всего выделяют 35 видов мелиорации, включая орошение, осушение, борьбу с эрозией почв, оползнями, наводнениями, агролесомелиорацию, фитомелиорацию1 и пр.[ …]

Немалое значение имеет повышение плодородия городских почв и почвогрунтов, восстановление структуры почвы, ее влагоемкости и других условий для нормального роста и развития зеленых насаждений путем широкого использования органических и химических удобрений, стимуляторов роста растений, орошения и т. д. Участки города без искусственного покрытия следует озеленить, причем особое внимание уделить состоянию газонов, в частности выращиванию в промышленных масштабах покрытий из дерна, пригодных для транспортировки и укладки на новом месте. В районах, подверженных ветровой эрозии, пригородные территории, занятые сельскохозяйственными угодьями, надо защищать ветрозащитными полосами.[ …]

Как уже отмечалось, экономическое плодородие является следствием действия двух факторов — природы и труда, совокупным выражением естественного и искусственного плодородия, создается на базе естественного, выступает вместе, одновременно с ним и выражается в одних общих показателях — результатах сельскохозяйственного производства.[ …]

Экономическое (действительное, эффективное) плодородие соединяет в себе естественное и искусственное, т. е. зависит как от сил природы, так и от воздействия человека на землю. Экономическое плодородие определяется урожайностью сельскохозяйственных культур.[ …]

При сельскохозяйственном использовании почв искусственное плодородие в совокупности с естественным проявляется как эффективное плодородие. Оно реализуется в урожае сельскохозяйственных культур. Эффективное плодородие зависит не только от уровня природного плодородия, но в большой степени от условий использования почв в производстве, развития науки и техники и реализации их достижений. Эффективное плодородие всегда связано с определенными затратами труда и средств для получения продукции возделываемых растений, с хозяйственной деятельностью человека. Оно может быть оценено в экономических показателях. Такому плодородию дали название экономическое.[ …]

Современная наука выделяет в основном два вида плодородия — естественное (природное) и экономическое (эффективное). Наряду с названными широко применяются и другие термины: плодородие искусственное, потенциальное, действительное, абсолютное и относительное. Однако эти термины служат для характеристики и уточнения двух основных видов плодородия — естественного и экономического, объясняют их происхождение, способы выражения, степень использования и т. д.[ …]

Население земного шара растет. С целью повышения плодородия почв все больше увеличиваются дозы минеральных удобрений. Искусственное включение химических элементов в биологический круговорот для повышения урожайности будет возрастать. По данным ЮНЕСКО, производство зерновых культур (пшеницы, ржи, кукурузы, риса и др.) во всем мире составляло около 1,2 млрд т. Ежегодно в процессе уборки указанного количества зерновых люди удаляли из почвы 48 млн т азота, 36 млн т калия и 12 млн т Р205. С учетом всех других сельскохозяйственных культур эти массы значительно больше.[ …]

Питательность» черноземов центральных областей России за последние 100 лет снизилась почти вдвое. В ближайшие годы, если не будут изменены методы земледелия, уменьшение запаса гумуса в почвах может привести к необратимым изменениям почвенного плодородия.[ …]

На территории Йемена в V—VI в. сочетались богарное земледелие и искусственное орошение. В горах было построено гигантское водохранилище, огражденное знаменитой Марибской плотиной, которая в VI в. была прорвана, что причинило огромный ущерб населению и почве. Существовало здесь и террасное земледелие китайского типа. В XIV в. на террасах появились насаждения кофейного дерева, завезенного из Эфиопии. Выращивались также ароматические растения для изготовления ладана и мирры, требующихся при богослужении. Поэтому караванная дорога из этих мест в Византию была известна как «путь благовоний». По нему мог происходить обмен некоторыми агрономическими идеями. Арабские географы IX—X вв. говорят о высоком плодородии почв Йемена, перечисляют множество ныне исчезнувших населенных пунктов и называют огромную сумму налога (полмиллиона динаров), взимавшегося со здешних земледельцев (Беляев, 1966, с. 65).[ …]

В первую очередь страдают сельскохозяйственные земли — падает их плодородие, заиливаются природные и искусственные водоемы. В составе сельскохозяйственных угодий России эрозион-но опасные и подверженные водной и ветровой эрозии почвы занимают 125 млн га, в том числе эродированные — по разным оценкам от 54 до 82 млн га. Каждый третий гектар пашни и пастбищ нуждается в осуществлении мер защиты от деградации. Ежегодно пашня теряет не менее 400—650 млн т почвы.[ …]

В процессе рекультивации происходит формирование почв, создание их плодородия. Важная роль в этом принадлежит гумусу, поэтому на отвальные грунты наносят гумусированный слой и засевают его определенными растениями. Если вскрышные породы нетоксичны, то задернение и посадки деревьев дают хорошие результаты. В некоторых странах на отвалах и карьерах создают экзотические архитектурно-ландшафтные комплексы. На отвалах и терриконах разбиваются парки, в карьерах устраиваются искусственные озера с рыбой и колониями птиц. На юге Рейнского буроугольного бассейна (ФРГ) отвалы с конца прошлого века отсыпали с расчетом создания искусственных холмов, позже покрытых лесной растительностью.[ …]

Основное внимание следует уделить проблеме воспроизводства экономического плодородия, ибо замена естественного плодородия искусственным закономерно привела к снижению сельскохозяйственных культур.[ …]

Указывают и на то, что под первобытными лесами почва тысячелетиями сохраняет плодородие. Но это плодородие, поддерживаемое многократными сменами пород, при воспитании лесокультурными приемами искусственно созданных насаждений достигается неизмеримо быстрее. Ни одна древесная порода не может всегда действовать только положительно на почву, равно как и порода, считавшаяся в прошлом почвоухудшающей, в действительности не всегда будет плохо влиять на почвенную среду.[ …]

В XIX в. в лесном хозяйстве стран Центральной Европы, особенно в Германии, ведущее место стало занимать искусственное выращивание леса. Однако наряду с его положительными сторонами начали выясняться и существенные недостатки — пониженная стойкость искусственно создаваемых древостоев против внешних воздействий, низкое качество древесины, ухудшение роста к возрасту спелости с ранним выпадением деревьев. Эти недостатки усугублялись недооценкой происхождения семян и увлечением чистыми несменяемыми культурами (монокультурами), получившими название «елемании» и «сосномании». Культивирование одной и той же породы на одном и том же месте приводило к снижению плодородия почвы и следовательно, понижению продуктивное™ леса.[ …]

Рекультивация земель — комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, искусственное восстановление плодородия почвы и растительного покрова после техногенного нарушения природы (разработками нефтяных и газовых месторождений, захоронением промышленных отходов, проливом нефтепродуктов и др.) в соответствии с интересами общества.[ …]

Свойства почвы и питание растений. Рост и развитие сельскохозяйственных растений в значительной мере зависят от плодородия почвы. Принято считать, что плодородие почвы — это ее способность обеспечивать культуры водой и элементами питания на протяжении всего вегетационного периода. Различают естественное и искусственное плодородие. Первое — природное качество почвы, второе — результат деятельности человека.[ …]

Уравнительные посевы. Кроме выравнивания пестроты участка, уравнительные посевы могут иметь еще одну важную, но обычно забываемую задачу — доведение плодородия и окультуренности участка до заданного уровня. При исключительном значении, придаваемом в опытах с удобрениями фону, на котором они проводятся, очень часто возникает необходимость искусственного создания или изменения этого фона как в сторону повышения окультуренности, так иногда и в сторону некоторого понижения исходного плодородия.[ …]

Главная область беспокойства — сельское хозяйство, где возможность временно поправить ситуацию посредством внесения удобрений и пестицидов, введение искусственного полива, или же использование новых машин может временно отложить или скрыть наступающий кризис. С одной стороны, технологические вложения, лишь временно замещающие естественные факторы плодородия почв, приносят с собой ряд геоэкологических проблем, обсуждавшихся выше. С другой стороны, сами эти технологические вложения есть продукт экологически неблагополучной промышленности или энергетики. В результате сельское хозяйство, играющее столь большую роль в трансформации экосферы, экологически весьма неустойчиво.[ …]

Одним из примеров сложности межбиогеоценозных связей являются работы, проведенные по преобразованию русла Верхнего Рейна. Эти работы, выполненные еще во второй половине XIX в. с целью спрямления искусственного русла, уменьшения длины реки и превращения ее в судоходную на всем протяжении, а также увеличения площади сельскохозяйственных угодий за счет осушения заболоченных земель, привели к нежелательным последствиям. Спрямление русла увеличило уклоны Верхнего Рейна, вследствие чего возросла средняя скорость его течения, что привело к глубинной эрозии, врезанию русла до 7 м. Соответственно опустился и уровень грунтовых вод всей Верхнерейнской долины, а это вызвало остепнение влажных пойменных лугов, гибель лесов на террасах. Плодородие почвы начало снижаться. Ухудшились условия водоснабжения населенных пунктов.[ …]

Яркий пример отдаленных экологических последствий крупных гидротехнических проектов представляет сооружение Асуанской плотины в низовьях Нила. Долина Нила всегда была центром сельского хозяйства, за счет которого существовало около 33 млн. человек, населяющих долину. Высокое плодородие почвы определялось здесь ежегодными паводками, которые хотя и приносили временами крупные разрушения, но одновременно способствовали увлажнению почвы и обогащению ее за счет мощных отложений плодородного ила. Строительство плотины имело целью снять неблагоприятное воздействие паводков, упорядочить орошение с помощью искусственной ирригационной системы и таким образом предотвратить влияние засух на урожай. Строительство мощной электростанции должно было служить энергетической базой модернизации сельского хозяйства и развития индустриализации в регионе.[ …]

Следующий этап исторического развития человечества и его взаимоотношений с природой характеризуется резким снижением потребности в земле для прокормления одного человека, но новым удвоением энергозатрат и дальнейшим сукцессионным омоложением экосистем. К тому же многовидовые ценозы все в большей степени сменяются пастбищными олигокультурами и земледельческими монокультурами. Агросистемы теряют свойство стабильности и устойчивости, то же происходит с домашними животными и культурными растениями. Природная среда постепенно вытесняется квазиприродными образованиями. Современным историческим финалом является переход на эксплуатацию предельно омоложенных экосистем и даже от естественного к искусственному плодородию почв. Это привело к резкому скачку энергозатрат, увеличившихся в 5—50 (в среднем около 20) раз. Рост биологической продуктивности за счет омоложения природных систем закончился. Дальнейшее увеличение вложения антропогенной энергии в земледелие ведет к разрушению природных структур, что делает очевидным вывод о необходимости перехода к закрытым системам земледелия, его индустриализации. Другим способом увеличить эффективность сельскохозяйственного производства невозможно. Если человечество в течение длительного времени пользовалось результатами действия правила исторического роста продукции за счет сукцессионного омоложения экосистем, то теперь этот путь интенсификации закрыт. Отсюда возможность и необходимость сокращения размеров эксплуатируемых территорий. В. Г. Горшков полагает, что необходимо десятикратное их сокращение и доведение «полностью искаженной биоты» до 1 % от площади суши (с. 24 цитированной книги).[ …]

На этой именно почве возникли в России так называемые упрощенные постепенные рубки. Так, Д. М. Кравчинский проводил постепенные рубки в еловых лесах с сокращением числа приемов рубки первоначально до двух, а затем до трех. Результаты применения двухприемной рубки в старом еловом лесу оказались неудачными для остающейся на корню части древостоя и не всегда удовлетворительными в отношении возобновления. Двухприемная постепенная рубка может дать более или менее удовлетворительный результат лишь в достаточно жизнеспособном (неперестойном) еловом лесу на хорошо дренированных почвах, если в первый прием вырубить лишь 20—30% по запасу. Удовлетворительный результат можно получить в елово-лиственном лесу, где можно в первый прием довести вырубку до 40% (на хорошо дренированных почвах и при оставлении на корню значительной примеси лиственных пород). На свежих песчаных почвах среднего плодородия (боры-зелено-мошники) двухприемная рубка может дать удовлетворительный результат в сосновых лесах. Вообще же говоря, трехприемная рубка может считаться как бы некоторой нормой постепенной рубки для большинства случаев ее применения, а двухприемная рубка хотя и является наиболее простой и доступной (дешевой), зато для большинства случаев и наиболее опасной. Применение ее может быть скорее исключением, чем правилом. Большое количество приемов рубки — больше трех — удорожает стоимость возобновления настолько, что часто становится более выгодным искусственное возобновление. Многоприемная постепенная рубка целесообразна лишь в том случае, когда она преследует не только цели лесовозобновления, но и получение прироста, т. е. когда она по существу сливается с рубками ухода.[ …]

Виды плодородия почв, от чего зависит плодородие почвы

Почва содержит минералы и микроэлементы, полезные для растений. Они необходимы для роста растений и отвечают за то, насколько богатым будет урожай. От состояния почвы зависит множество различных показателей урожая. Это не только его количество, но и качество выращиваемых культур. Именно плодородие почвы показывает, насколько земля пригодна для выращивания сельскохозяйственных культур.

Плодородием почвы называется ее способность обеспечивать растения необходимым количеством микроэлементов и минералов. Исходя из этого можно сказать, что агрохимические показатели плодородия — это то, насколько данный грунт полезен и пригоден для использования в сельском хозяйстве.

Такая земля должна в достаточном объеме пропускать воду и воздух, быть рыхлой и иметь способность к накоплению питательных веществ и тепла. На это то, какие вещества и живые микроорганизмы содержатся в грунте, ведь они являются источником естественных химических реакций. К самым необходимым веществам можно отвести фосфор, азот, кальций, калий, гумус и глину. Также немаловажную роль играет и кислотность земли. Для формирования гумуса очень важно, чтобы в земле были необходимые микроорганизмы. Они также отвечают и за трансформацию питательных веществ, без которых невозможен рост растений.

Когда земля начинает использоваться человеком, то со временем она меняет свои свойства. Поэтому важно не допустить ухудшение плодородных свойств земли. Существуют способы поддержания этих полезных свойств грунта. Сюда относятся как разрыхление почвы, способствующее насыщению грунта водой и воздухом, так и внесение необходимых удобрений.   

Как оценить плодородие почвы?

Такое мероприятие, как оценка плодородия почв – это целый комплекс различных исследований. Их проведением должны заниматься только специалисты, которые имеют достаточный опыт работы в этой сфере и имеют необходимое оборудование. Именно поэтому стоит доверить это экспертам нашей лаборатории.

Есть несколько основных этапов, которые помогают всесторонне исследовать грунт на различные показатели. Это поможет установить ее пригодность и полезность для растений, а также выявить нарушения в составе и свойствах.

• Химический анализ почвы. Это первый этап исследования грунта, который определяет его состав. Для того, чтобы признать почву пригодной к выращиванию сельскохозяйственных культур она должна соответствовать определенным критериям. К таким критериям относится наличие в составе различных полезных элементов. Важно не только их наличие, но и количество. Фосфор, калий и гумус считаются самыми необходимыми для растений элементами. Их нехватка или переизбыток может сильно повлиять на качество получаемого урожая. 
• Биологический анализ. Он проводится для того, чтобы обнаружить в составе различные биологические организмы. Эти микроорганизмы в значительной доле определяют свойства грунта. К этим свойствам можно отнести нагреваемость, разрыхление, проветриваемость и аэрацию. Поэтому недостаточное содержание микроорганизмов может свидетельствовать о ее слабых плодородных качествах.
• Физический анализ. Этот тип анализа рассматривает свойства грунта, такие как пористость, фактурность, а также выявляет подземные воды. Именно от этого зависит то насколько качественно земля насыщается кислородом и водой. Это очень важно, ведь недостаток этих двух компонентов ведет к снижению плодородных свойств.
• Термический анализ. Сюда относится способность к нагреванию и сохранению тепла. Если грунт имеет слабые способности к сохранению тепла, то и растения в этой области будут слабыми и вялыми. Этот тип анализа может помочь выявить и оптимальный уровень необходимой влаги.

Поэтому полная характеристика плодородия почв, получаемая после исследования, поможет выявить отклонения от нормы. На основе исследования уже можно составить программу по повышению плодородия почв, которая будет эффективной и точной. Ведь у всех этих мероприятий есть и обратная сторона. Неправильно подобранные удобрения или их доза могут сильно навредить земле и стать причиной токсикоза грунта.

Закажите бесплатно консультацию эколога

Какие бывают виды плодородия почвы?

Но помимо того, что земля может быть плодородной она может иметь совершенно разные свойства. Поэтому можно выделить несколько основных типов такого грунта, которые различаются по способу образования и предназначению. Это то, чем определяется плодородие почвы.

Выделяются следующие основные виды плодородия почв:

• Естественное. Этот тип грунта был сформирован естественным путем без какого-либо воздействия человека и человеческих факторов. Этот тип грунта считается самым универсальным. Все потому, что естественно сформированный плодородный пласт земли способен отвечать требованиям большинства растений. При этом в такой почве достаточно полезных веществ и микроорганизмов, и она не требует дополнительных удобрений;
• Искусственное. Тип грунта, в создании которого человек принимает непосредственное участие. В этом случае человек вносит необходимые удобрения и использует различные способы повышения плодородия. Это необходимо не только для того, чтобы сделать почву пригодной для использования, но и вернуть ей плодородие. Благодаря правильно подобранным мероприятиям по повышению плодородия в почве начинают запускаться естественные процессы, которые отвечают за ее плодородные свойства;
• Эффективное. Создаваемая человеком почва, необходимая для определенных целей. В этом случае человек рассчитывает необходимые для определенного вида выращиваемых культур свойства. Исходя из этого уже создается грунт, максимально подходящий для конкретного растения, который будет способен обеспечить эффективный урожай;
• Потенциальное. Вид почвы, создаваемый с расчетом на проекты и деятельность в будущем. Поэтому и мероприятия по обогащению грунта с расчетом на некий промежуток времени. Обогащение может быть как природным, так и при помощи человека. Этот процесс может длиться как несколько месяцев, так и несколько лет. За это время слой грунта восстанавливается и стабилизируется. Это помогает улучшить его свойства и состав.

Сейчас природное плодородие постепенно снижается. Ведь плодородие почвы зависит от наличия в почве различных минералов и микроорганизмов. Но часто деятельность человека приводит только к истончению плодородного слоя, не заботясь о ее состоянии. Участки с таким типом грунта можно встретить только там, где человек не вел свою деятельность. В остальных случаях необходимо поддерживать плодородие используя различные способы и мероприятия, которые предотвратят потерю полезных свойств грунта.

Для того, чтобы правильно подобрать необходимые удобрения предварительно следует провести анализ почвы на плодородие. Неправильно подобранные меры по повышению плодородия иногда способны не только не дать результаты, но и сильно навредить и испортить свойства грунта. Исправление этих проблемы уже гораздо затратнее и требует большего количества времени и ресурсов. Поэтому так важно подбирать все конкретно под требования данного вида почвы исходя из ее состава и свойств.

От чего зависит показатель плодородия грунта?

Если рассматривать от чего зависит плодородие почвы на данный момент, то можно сказать, что в большей степени он зависим от человека. Человеческая деятельность является основным источником влияния на свойства грунта. Поэтому за последние несколько столетий свойства грунта менялись огромное количество раз. Это связано не только с промышленной и технической деятельностью, но и даже с деятельностью фермеров. Плодородный слой имеет тенденцию к истончению и не всегда человек при этом предпринимает какие-то меры для того, чтобы не допустить этого. А восстановление плодородия уже гораздо труднее, нежели его поддержание.

Поэтому сейчас главное условие плодородия почвы — это разумное использования почв человеком. Он способен как ухудшить свойства грунта, так и наоборот улучшить их и сохранить. Поэтому он не должен подвергаться таким разрушающим процессам, как обеднение и эрозия. Это влечет к угасанию плодородия, что скажется на качестве урожая. В отдельных случаях невнимательность может привести к тому, что на данном грунте невозможно будет вырастить даже небольшой урожай, так как там уже не будут содержаться полезные для растений вещества. При нехватке одного полезного вещества или свойства, нарушается весь баланс почвы и меняется и ее способность обеспечивать растения необходимыми условиями. Важно следить, чтобы состав и все показатели были в норме.

Агрономические процессы, направленные на сохранение и повышение плодородия, поддерживают состояние почвы при помощи удобрений и биологических добавок. Это наиболее эффективный способ предотвратить угасание плодородных свойств почвы и улучшить ее биологические и химические показатели. Здесь необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы не навредить земле. Перед этим следует узнать все о том типе грунта, на который будет направлено это мероприятие и подобрать необходимые удобрения.

Плодородие почвы — презентация онлайн

1. Плодородие почвы

• ВОПРОСЫ:
• I.Плодородие и окультуренность почвы;
• II.Показатели плодородия почвы.
Структура плодородия.
• III.Модели плодородия.
I. Плодородие и окультуренность почвы
Плодородие почвы, это способность почвы
обеспечивать растения земными факторами жизни и
давать урожай (т.е. обеспечивать питательными
веществами, воздухом и водой, формировать
благоприятную реакцию почвенной среды и не
содержать токсичных веществ).
По госту ГОСТу 16265—89 Плодородие — совокупность
свойств почвы, обеспечивающих необходимые условия
для жизни растений.
Современное понятие: Плодородие почвы это
способность почвы на основе ее агрофизических,
агрохимических и биологических свойств служить
средой обитания для растений и быть источником и
посредником в использовании земных факторов жизни
для обеспечения производства экологически
безопасной продукции (урожая).
Типы воспроизводства естественного плодородия почвы
определяет эколого-экономический тип
развития сельского хозяйства
— неполное, суженное воспроизводство
естественного плодородия, или
природоемкий тип ведения
сельскохозяйственного производства,
при котором наблюдается уменьшение
естественного плодородия;
-простое воспроизводство
естественного плодородия, или
природоохранный тип
сельскохозяйственного производства;
— расширенное воспроизводство
естественного плодородия, или
природоулучшающий тип
сельскохозяйственного производства.
Техногенный
тип развития
аграрного
сектора
Устойчивое
развитие

5. Различают 4 вида плодородия почвы

1.Естественное плодородие — создается в
результате естественных процессов почвообразования.
2. Искусственное плодородие — создается
производственным воздействием человека.
3. Эффективное плодородие -естественное и
искусственное плодородие почв, реализуемое в виде
урожая, т.е. определяется величиной урожая.
4.Потенциальное плодородие — характеризуется
общими запасами элементов питания растений и
факторов жизни и способностью почвы постоянно
мобилизировать их для повышения и восстановления
эффективного плодородия.
Окультуренность — достигнутый данной почвой
уровень основных ее свойств, которые характеризуют
ее плодородие.
Окультуривание — это процесс целенаправленного
изменения свойств почвы в благоприятную сторону
путем применения приемов воздействия на почву.
Их можно свести к группам:
а)
агрофизические методы воздействия;
б)
биологические методы воздействия;
в)
химические методы воздействия.
В соответствии с 3-мя методами окультуривания
различают 3 группы показателей плодородия почвы
или окультуренности почвы или структуру плодородия:
– Агрофизические показатели окультуренности почвы;
– Биологические показатели окультуренности почвы;
– Агрохимические показатели окультуренности почвы.

7. II. Показатели плодородия почвы. Структура плодородия. Агрофизические методы окультуривания включают все приемы обработки

почвы, приемы регулирования теплового,
водно-воздушного, пищевого режимов, все виды
мелиорации и физические методы создания структуры
почвы.
Агрофизические показатели
плодородия почвы:
Структура
почвы
Общие физические
свойства
Физико-механические
свойства
Водно-воздушные
свойства
Тепловые
свойства

8. Структура почвы В почвоведении долгое время было распространено представление о структуре почвы лишь как о её способности

образовывать «агрегаты»
из ЭПЧ.
Вместе с тем почва как и любой объект характеризуется несколькими
уровнями структурной организации: молекулярно-ионный уровень;
уровень ЭПЧ; агрегатный уровень; горизонтный уровень, уровень
почвенного индивидуума; уровень почвенного покрова.
Бесструктурных почв нет!
Само понятие «бесструктурная почва» сформировалось тогда,
когда уровень развития науки не позволял дать внутриструктурное
объяснение, когда при морфологическом описании горизонтов
применяли внешнеструктурное объяснение. Именно по этому термин
«структура почвы» отождествлялся с её агрегатированностью.
Структура почвы — это форма и размер структурных
отдельностей в виде макроагрегатов (педов) размерами
>0,25 мм, на которые распадается почва.
В определение «структура почвы» иногда включают
структурные характеристики, т.е. функции структуры
(конфигурация порового пространства, прочность, её
водоустойчивость или водопрочность).
Классифицируется структура по форме и по размеру
структурных отдельностей.
Типичные структурные элементы почв (по С. А. Захарову)
I тип (кубовидная):
1) крупнокомковатая,
2) среднекомковатая,
3) мелкокомковатая,
4) пылеватая,
5) крупноореховатая,
6) ореховатая,
7) мелкоореховатая,
8) крупнозернистая,
9) зернистая,
10) порошистая.
II тип (призмовидная):
11) столбчатая,
12) столбовидная,
13) крупнопризматическая,
14) призматическая,
15) мелкопризматическая,
16) тонкопризматическая.
III тип (плитовидная):
17) сланцевая,
18) пластинчатая,
19) листоватая,
20) грубочешуйчатая,
21) мелкочешуйчатая
Классификация
структуры
по размеру
Мегаструктура
>10 мм
Макроструктура
0,25-10 мм
Агрономически
ценная структура
Микроструктура

Факторы
структурообразования
Физические
(механические)
Физикохимические
Химические
Биологические
Факторы вызывающие
разрушение структуры
Физические
(механические)
Физикохимические
Биологические
Общие
физические
свойства
Плотность
масса в единице
объёма
плотность твердой фазы
почвы это отношение
массы ее твердой фазы к
массе воды в том же
объеме при
температуре +4°С.
Пористость
объём почвенных пор
в почвенном образце
по отношению к
объёму всего образца
плотность сложения
масса единицы объема
абсолютно сухой почвы,
взятой в естественном
сложении, выраженная
в г/см3.

14. Величина плотности твёрдой фазы почвы почв зависит от плотности входящих в нее частиц минералов и их соотношения, а также от

количества органического
вещества. Обычно плотность минеральных горизонтов почв
колеблется в пределах 2,4-2,8, а органогенных от 1,4 до 1,8
(торф). Плотность верхних гумусированных горизонтов почв
в среднем равна 2,5-2,6, нижних — 2,6-2,7.
Плотность сложения — одно из важнейших свойств,
определяющих способность почвы пропускать и
удерживать влагу, воздух, сопротивляться орудиям
обработки почвы и т. д. Объемная плотность зависит от
типа растительности, механического и минералогического
составов почвы (дисперсности), сложения,
оструктуренности и степени обработки почв.

15. Сложение почвы это взаимное расположение почвенных частиц и комков. Сложение характеризует объемную массу почвы: рыхлая < 1,15

Сложение почвы это взаимное расположение
почвенных частиц и комков. Сложение характеризует
объемную массу почвы: рыхлая 1,35-1,7-2 г/см3.
Рыхлое сложение
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Водные свойства
водоудерживающая
способность
водопроницаемость
испаряющая
способность
влагоемкость
• полная
• капиллярная
• наименьшая
водоподъёмная
способность
Воздушные свойства
аэрация – процесс
поступления атмосферного
воздуха в почву, замещение им
почвенного
воздухоёмкость –
содержание воздуха в почве в
объёмных процентах,
воздухопроницаемость
воздухопроницаемость –
способность почвы пропускать
через себя воздух
ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА
теплоемкость – количество тепла, которое нужно
затратить, чтобы увеличить температуру почвы на
1 0С теплопроводность – способность почвы
проводить тепло
теплопоглотительная способность –
способность почв поглощать долю попадающей на
неё солнечной радиации

19. БИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ОКУЛЬТУРИВАНИЯ включает регулирование процессов синтеза и разложения органического вещества в почве.

Осуществляется путем
севооборота, посева многолетних бобовых трав,
регулированием составом микрофлоры и т.д.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ И
ОКУЛЬТУРЕННОСТИ
1. Содержание и состав органического вещества
(гумуса) – главный.
2. Биологическая активность почвы — комплекс
протекающих в почве микробиологических процессов и
их напряженность (выделение СО2 с поверхности
почвы, разложение клетчатки) и т.д.
3. Количество и состав различных групп
микроорганизмов (особенно наличие азотфиксирующих
и нитрифицирующих бактерий).
4. Степень засоренности почвы семенами и
вегетативными органами размножения сорняков.
Наличие в ней возбудителей болезней и вредителей.

21. ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ОКУЛЬТУРИВАНИЯ предусматривает известкование, гипсование, применение минеральных удобрений и микроудобрений.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ И
ОКУЛЬТУРЕННОСТИ
Состояние ППК, рН почвенного раствора и наличие в
почве питательных веществ, особенно подвижных форм
азота, фосфора и калия. А для отдельных районов и
наличие отдельных микроэлементов. Содержание
подвижного фосфора, является наиболее обобщенным
показателем степени окультуренности почв, особенно
дерново-подзолистых.
Количество поглощенных оснований, емкость поглощения,
наличие подвижного AL.
Наличие в почве тяжелых металлов, радионуклидов.

23. Изменение некоторых свойств почвы с течением времени

От нескольких минут
или часов
•температура
•влажность
•содержание воздуха
•рН
•агрегатный состав
От нескольких месяцев •плотность сложения
•содержание органического вещества
или лет
•растения
•почвенная флора и фауна
От нескольких столетий
до тысячелетий
•минералогический состав
•размер элементарных почвенных частиц
•плотность почвенных частиц
•почвенный горизонт
СИСТЕМА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОКУЛЬТУРИВАНИЮ
ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫХ
РАЙОНОВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РФ
1. Введение и освоение рациональных севооборотов.
Биологизация севооборотов : возделывание бобовых трав
и промежуточных культур.
2. Рациональная обработка почвы (направленная на
создание мощного пахотного слоя, на борьбу с эрозией в
сочетании с минимализацией).
3. Внедрение рациональных систем защиты растений от
сорняков, вредителей, болезней.
4. Систематическое внесение достаточного количества
органических и минеральных удобрений, а на кислых
почвах и известкование.
5. Комплекс мелиоративных мероприятий (осушение
переувлажненных почв, орошение).
6. Уборка камня и кустарника с полей, объединение
мелких контуров в крупные массивы и планировка
поверхности.

25. МЕЛИОРАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ – ЭТО ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ПУТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДНОГО И ВОЗДУШНОГО РЕЖИМОВ ПОЧВЫ В БЛАГОПРИЯТНОМ ДЛЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
КУЛЬТУР НАПРАВЛЕНИИ.

26. Выделяют также следующие мелиорации:

•микро (борьба с заморозками и градом)
•макро (создание морей, поворот рек)
Климатические
мелиорации
•орошение
•осушение
•обводнение
Водные
мелиорации
Смешанные
мелиорации
•регулирование толщины снежного
покрова с целью изменения теплового,
водного режима, скорости таяния снега
Химическая
мелиорация
•известкование,
•гипсование,
•применение удобрений
Фитомелиорация
•лесомелиорация
•кустарниковая мелиорация
•травяномелиорация

27. III. Модели плодородия почвы Модель плодородия почвы – это совокупность агрономически значимых свойств и режимов почвы,

отвечающих определенному уровню урожайности культур.
СПОСОБЫ РАЗРАБОТКИ МОДЕЛЕЙ ПЛОДОРОДИЯ
ПОЧВЫ
1. Создание моделей плодородия по связи с
урожайностью культур или продуктивности
севооборота с почвенными условиями.
2. За основу моделей берут почвенные характеристики.
3. По высокопродуктивным полям
4. Создание сложных динамических моделей
плодородия на ЭВМ, которые состоят из блоков,
характеризующих свойства почвы, агротехнику
климатические условия.

29. Воспроизводство моделей плодородия почвы бывает 2-х видов:

Вещественный
Технологический
•удобрения,
•мелиоранты,
•пестициды
•и т.д.
•обработка почвы,
•севообороты
•и т.д.
ПРИМЕР. МОДЕЛЬ ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВОПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ПО КУЛАКОВСКОЙ
Показатели
Суглиниста Супесчана Песчана
я
я
я
Гумус, %
2,0-2,2
1,8-2,0
1,6-2,0
рН
6,3-6,4
6,0-6,2
5,8-6,0
Степень
насыщенности
80-90
70-80
50-60
основаниями, %
22-25
20-22
18-20
Р2О5 мг/100 г почвы
20-22
18-20
16-18
К2О мг/100 г почвы
Общая пористость:
50-60% — для всех почв
Отношение капиллярной пористости к некапиллярной 2:1, 1:1
Степень аэрации 25-30%

факторы, влияющие на плодородие, виды

Оглавление:

 

Задача каждого садовода и огородника – вырастить хороший урожай, обеспечив при этом выращиваемые культуры всем необходимым. Важное значение при этом имеет плодородие почвы, то есть ее потенциал и способность дать растениям питание, воду, воздух и тепло. Ведь если каких-то факторов не будет хватать, урожайность будет неизбежно снижаться. В статье расскажем, какое условие плодородия почвы самое важное, какие методы помогут его улучшить.

Понятия «почва» и «плодородие» неразрывно

Виды плодородия почвы

Принято различать несколько типов плодородия, рассмотрим их основные характеристики:

1. Природное (естественное) плодородие. Определяется как почвообразование без вмешательства человека, что свойственно целинной почве. Биологическая продуктивность рассматривается в оценке количества растительности, способной воссоздаваться за годовой промежуток времени на определенной площади.
2. Искусственное плодородие. В процессе обработки почва меняет свои качества, например, при правильном внесении удобрений, применении агроприемов и мелиорации, ее плодородие возрастает. Такое окультуривание носит название искусственное. Но, безусловно, для конкретного участка земли нельзя точно выяснить, какой процент в его плодородности занимает естественное, а какой искусственное происхождение, поскольку они неразрывно связаны.
3. Потенциальное плодородие. Проявляется потенциалом почвы в вероятности получения той или иной урожайности. Определяется количественным наличием в ней гумуса, элементов питания, ее составом и свойствами. Однако предполагаемая урожайность зависит также и от благоприятной погодной ситуации, от рационального хозяйствования, от вида и сорта выращиваемой продукции, поэтому не всегда богатые возможности почвы могут проявиться в полной мере.
4. Эффективное плодородие. Выражается в фактически получаемой урожайности выращиваемых растений. Оно зависит как от природных возможностей земли, так и от дополнительного окультуривания почвы земледельцем.

Плодородность любой почвы – понятие изменяемое как в сторону увеличения, так и уменьшения. При неправильном земледелии оно быстро истощается. Вот почему важно вовремя принимать меры по его восстановлению. ».

Плодородие — это способность выращивания почвой здоровых растений

Факторы, влияющие на плодородие

Существуют ключевые факторы, по которым оценивается плодородие почвы – это такие ее свойства, как механический состав, структурность, плотность, влагоемкость, кислотность, наличие гумуса и необходимых элементов питания и др. Разберем более подробно и сделаем самостоятельную оценку некоторых из них.

Механический состав почвогрунта

Влияет на структурность, плотность и влагоемкость почвы. Зависит от наличия составляющих элементов определенного размера и их свойств. К примеру, чем больше в почве глинистого вещества, тем она считается тяжелее, а чем больше песка, тем легче. Если образец почвы размочить до состояния теста и попробовать скатать в шнур, то можно самостоятельно определить ее тип. Признаки и характеристики различных грунтов смотрите в таблице:

Тип	Признак	Характеристика
Песчаная	Шнур вообще не скатывается	Не задерживает воду, быстро нагревается и замерзает, считается бедной
Супесчаная	Шнур рассыпается	Сберегает воздух, воду и тепло, благоприятна для выращивания
Суглинистая легкая	Шнур получается, но легко распадается	Считается наиболее простой в возделывании, сбалансированной и плодородной, хорошо сохраняет воду и воздухопроницаема
Суглинистая средняя	Шнур распадается, когда его сворачивают
Суглинистая тяжелая	Из шнура можно сделать плотное кольцо, но с трещинами
Глинистая	Из шнура формируется плотное и гладкое кольцо	Повышена плотность и вязкость, плохо нагревается и застаивает влагу, воздухонепроницаема

Структурность и влагоемкость грунта

Зависит от оптимального соотношения частиц песка, глины и ила, достаточного наличия органики веществ и кальция. Почвы с хорошей структурой водо- и воздухопроницаемы, долго хранят полученное тепло, воду, элементы питания находятся в доступной форме. Влагоемкость взаимосвязана с составом и структурностью грунта. Богатые гумусом земли с мелкими почвенными частичками хорошо удерживают влагу. ».

Гумус образуется микроорганизмами

Кислотность почвенного слоя

Для большинства выращиваемых культур лучше подходит нейтральная реакция, поскольку при увеличении кислотности или щелочности питательные субстанции превращаются в трудноусвояемые формы. Чтобы самостоятельно оценить реакцию, необходимо взять образцы земли из разных участков анализируемой площади, далее каждый завернуть в марлевый материал, перевязать и поместить в отдельные банки с чистой водой (лучше дистиллированной). Через 5-7 минут в воду погружают индикаторную бумагу и сверяют цвет со стандартным.

Другой способ – обильно намочить грунт и сжать в нем индикаторную бумагу. Землю на пробу берут, срезая вертикально стенку ямки, выкопанной на глубину 21-25 см. Если под рукой нет индикатора, то оценить кислотность участка можно по присутствию щавеля, мяты, хвоща, осоки, подорожника, и др. Преобладание лебеды, крапивы, клевера ромашки указывает на ее нейтральную реакцию.

Совет #1. Если поливать растения жесткой водой, то кислотность грунта понижается, а мягкая вода ее повышает.

Почему важно знать и правильно оценивать факторы плодородия?

Без знаний этих показателей и потребностей в них растений, невозможно эффективно провести работы по окультуриванию, повысить плодородие и урожайность. Так, если не принимать меры по снижению повышенной кислотности, растения будут недополучать многие питательные элементы, ведь на таких грунтах они будут находиться в недоступном виде.

При большом содержании солей в почве тормозится поступление макро- и микроэлементов, поскольку они связываются и становятся нерастворимыми. Растения начинают болеть даже при наличии немалого количества питательных веществ в земле. При внесении высоких доз минеральных удобрений снижается биоактивность почвы, происходит размножение вредных микроорганизмов и уменьшение полезных, повышается кислотность. Но совместное внесение органики снимает эти негативные эффекты. ».

Чтобы правильно выбрать подкормку, нужно знать состояние почвы

Различные культуры предъявляют неодинаковые требования ко многим показателям плодородия, что необходимо также учитывать. К примеру, картофель предпочитает легкие супесчаные почвы, а зерновые – тяжелые суглинки. Виноградники и плантации табака резко снижают урожаи на богатых гумусом почвах. Как некоторые растения относятся к различному типу почв, смотрите в таблице:

Предпочитают песчаные и супесчаные почвы	Предпочитают средне- и легкосуглинистые	Предпочитают тяжелосуглинистые и глинистые структурные	Предпочитают тяжелосуглинистые и глинистые малоструктурные
Рожь	Овес	Пшеница	Рис
Картофель	Просо	Ячмень	Фундук
Арахис	Гречиха	Кукуруза	Люцерна
Арбуз	Подсолнечник	Слива	Гранат
Дыня	Фасоль	Абрикос	Вишня
Тыква	Горох	Кориандр	Слива
Черешня	Виноград	Свекла	Хурма

Учитывая индивидуальные потребности растений, грамотно и вовремя их удовлетворяя, правильно оценивая плодородность почвы, вполне возможно добиться рекордных урожаев.

Увеличение и восстановление плодородия

Чтобы увеличить плодородие почвы, землепользователь должен продумать порядок действий и составить систему. Прежде всего, следует провести анализ почвы в лаборатории. Современные способы помогут достоверно определить содержание питательных веществ в земле, ее влагоемкость, биологическую активность. Анализ покажет, повышен ли уровень кислотности, имеются ли в ней тяжелые металлы и иные вредные примеси, а также болезнетворные микроорганизмы и загрязнения.

 

Исходя из полученных результатов, можно принимать те или иные конкретные меры. К ним относятся: грамотный севооборот и смешанные посадки, улучшение структуры почвы, понижение кислотности, использование сидератов, органики, биогумуса и минеральных удобрений, мульчирование, оздоровление почвы при помощи добавления полезных микроорганизмов, грамотное применение агроприемов и др. Рассмотрим некоторые из них более подробно.

Улучшение структурных характеристик и питательных свойств

Различные по механическому составу почвы, потребуют различного подхода:

1. Глинистые почвы. Необходимо окультуривать, внося крупнозернистый песок (но не больше 35 кг/кв.м). Это позволит снижать влагоемкость и повлияет на увеличение теплопроводности, прогреваемости и влагопроницаемости. Периодически вносят золу и торф, скошенную траву, листву, шелуху семечек. Биологическую активность повышают добавками органики, компоста и удобрений.
2. Суглинистые почвы. Для поддержания хорошего состояния, при осенней обработке следует регулярно вносить органику.
3. Песчаные почвы. Применяют вещества с уплотняющими и связующими характеристиками, такими как торф, глиняная мука, ил, перегной, компост. Удобрения используют регулярно, но малыми дозами.
4. Супесчаные почвы. Нуждаются в постоянном добавлении торфа для связывания, навоза, минеральных удобрений, компоста при перекопке.
5. Торфяно-болотистые почвы. Используются добавки древесных опилок, навоза, песка, глиняной муки, фосфорно-калийных удобрений.

Виды почвы

Совет #2. В различных регионах свойства почв имеют свои особенности. Чтобы увеличить плодородие участка в месте проживания, необходимо выяснить, к какому типу почв он относится.

Снижение кислотности почвы

Достигается внесением известковых материалов, например, молотого известняка, доломитовой муки, пушонки, цементной пыли, мела, золы. Большое значение имеет помол – пылевидная структура лучше взаимодействует с грунтом.

Вещество на тяжелых грунтах заделывают, равномерно разбрасывая по почве при перекопке осенью или весной. На легких грунтах применяют малыми дозами, рассеивая по земле и потом слегка разрыхляя ее. Материалы не используют одновременно с навозом или азотно-фосфорными удобрениями, их вносят позже.

Выращивание сидератов для улучшения почвы

Хорошие показатели дает выращивание сидератов, ведь это настоящие растения-лекарства для земли.  Они улучшают ее структуру, повышают жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, снижают кислотность и плотность грунта, насыщают землю углекислотой и воздухом, гумусом и полезными элементами, понижают ее загрязненность. В качестве зеленого удобрения высаживают, а потом скашивают и заделывают в грунт люпин, горчицу, горох, клевер, рапс, рожь, овес, вику, пшеницу и др.

Использование микробиологических препаратов и бактериальных удобрений

В продаже имеются специальные препараты, содержащие полезные микроорганизмы. Они помогут значительно улучшить урожайность и плодородие почвы. Например, препарат АМБ содержит бактерии, разлагающие органику и высвобождающие из нее элементы питания, а фосфоробактерин помогает переводить фосфор в доступные формы. Есть и особые микробиологические закваски (ЭМ), которыми поливают компост, готовят жидкие удобрения для подкормок.

Ответы на актуальные вопросы

Вопрос №1. Когда лучше высевать сидераты?

Их рационально сеять после сбора основных культур, затем выращивать до начала цветения, скашивать и оставлять под зиму на почве, а часть можно поместить в компост.

Сидераты можно высаживать после уборки основных культур и выращивать до начала цветения, чтобы затем заделать в почву для увеличения ее плодородности

Вопрос №2. Когда необходимо прекращать подкормки, чтобы в овощах не накапливались нитраты?

Как минимум за 4, а в иных случаях и за 8 недель до уборки следует прекратить все подкормки.

Вопрос №3. Можно ли использовать слежавшиеся удобрения?

Если срок годности не истек, то их можно растворить в воде и использовать для подкормок, а также добавлять в компост или почвенные смеси (2-4% от массы).

Вопрос №4. Чем опасно внесение увеличенных доз удобрений?

Это приводит к отравлению почвы и гибели в ней микроорганизмов. Кроме того, выращиваемые культуры накапливают в себе вредные вещества, что делает их непригодными в пищу.

Как избежать ошибок при выращивании сидератов

1. Нельзя допускать, чтобы сидераты давали семена, это приведет к заражению почвы сорняками.
2. Не высаживайте сидераты из одного семейства с основной культурой, чтобы не произошло массового распространения общих болезней.
3. Перед самым посевом основной культуры нельзя заделывать в почву выращенные сидераты – они не успеют разложиться и начнут закисать, снижая урожайность посадок. Лучше их скосить и поместить в компост.

Какая наиболее плодородная почва и что делает ее плодородной?

В этом руководстве мы описываем, какие типы почвы могут быть наиболее плодородными, а также выделяем различные факторы, которые могут определять, насколько плодородной может быть почва.

Этот справочник дополняет еще один составленный нами справочник о самых плодородных почвах мира.

Резюме — Какая почва самая плодородная и что делает ее плодородной?

Что такое плодородие почвы?

Прежде чем читать о наиболее плодородных почвах и факторах, определяющих их плодородие, вы можете узнать, какое плодородие почвы на самом деле является первым.

В этом руководстве мы также сравниваем и объясняем разницу между плодородием почвы, а также продуктивностью почвы, здоровьем почвы и качеством почвы.

Какая почва самая плодородная?

Существует несколько различных способов классификации различных типов почв.

Кроме того, существует ряд конкретных факторов, которые влияют на плодородие почвы (например, физические, химические и биологические характеристики и характеристики почвы — мы рассмотрели их ниже).

Итак, описание «наиболее плодородная почва »может включать подробное описание различных типов почв, факторов, влияющих на плодородие почвы.

Общий способ описания наиболее плодородных почв в соответствии с их характеристиками может быть почвой, которая…

— Имеет прочную основу из минералов и питательных веществ, имеет хороший баланс частиц почвы разного размера для удержания и отвода воды , удерживают питательные вещества, помогают воздуху проходить через них, а также имеют хорошее содержание органических веществ (темная почва иногда известна высоким содержанием органических веществ), наряду с живущими в ней полезными микроорганизмами.

— глубокая / толстая (для справки — все, что глубиной менее 10 см, может считаться неглубоким верхним слоем почвы)

При определении конкретных типов почв, которые обычно более плодородны, чем другие, эти типы почв могут быть:

— Почва Тип по признакам и размеру частиц

«Суглинистая почва» часто описывается как один из наиболее плодородных типов почвы при описании почвы по ее характеристикам или размеру частиц, поскольку она сочетает в себе лучшие характеристики / свойства почв песчаного, илового и глинистого типа.

Как правило, имеет хороший дренаж воды, хорошее удержание влаги и обеспечивает хорошее проникновение воздуха и воды.

— Тип почвы по порядку почвы

С точки зрения порядка почв, моллисоли и андисоли могут быть одними из самых естественных плодородных

Альфизоли также относительно плодородны естественным образом и весьма продуктивны

Вертисоли естественно плодородны, но их высокое содержание глины может создать ограничения с точки зрения их использования.

Хотя есть и другие способы сделать другие почвенные порядки более плодородными для определенных целей путем управления или добавления в почву определенными способами.Например, почва типа Ultisol может «обычно [иметь] низкое [естественное] плодородие, хотя она может стать продуктивной при добавлении удобрений и извести» (soilsmatter.wordpress.com)

— Тип почвы по географическому положению

Некоторые почвы встречаются в определенных странах чаще, чем другие, а некоторые почвы либо встречаются преимущественно в определенных частях страны, либо даже относятся к определенному штату или региону внутри страны в качестве «репрезентативной почвы».

Мы не можем исследовать почвы в каждой стране и почвы в каждом регионе или штате внутри страны, но мы можем привести примеры того, какими могут быть более плодородные почвы в двух странах.

В первом примере в Соединенных Штатах между ресурсами bbc.com, nrcs.usda.gov и soils4teachers.org указано, что почвы штатов в Айове, Северной Дакоте и Южной Дакоте являются примерами почв. с естественным плодородием от хорошего до очень высокого.

Во втором примере toppr.com показывает, что аллювиальные и черноземы могут быть одними из наиболее плодородных почв в Индии.

Плодородие почвы для различных видов использования почвы

Важно отметить, что почвы могут быть плодородными или продуктивными для различных целей.

Например, некоторые почвы могут быть плодородными и продуктивными для сельского хозяйства, в то время как некоторые могут быть более плодородными и продуктивными для лесного хозяйства (например, для лесоводства из твердых пород древесины).

Итак, то, для чего используется почва, является важным фактором при увязке с плодородием почвы.

Естественное плодородие почвы по сравнению с модифицированным плодородием почвы

Некоторые почвы более плодородны по своей природе, в то время как другие почвы по своей природе не являются наиболее плодородными, но могут стать более плодородными для конкретных целей (например, в сельском хозяйстве), чем они становятся естественными после их появления. были изменены или добавлены людьми.

Естественное плодородие почвы не контролируется человеком.

Естественно плодородные почвы обладают сочетанием естественных почвенных свойств и характеристик, которые делают их более плодородными и продуктивными.

Они наследуют эти черты и характеристики от естественных факторов, ответственных за развитие почвы, которые в основном представляют собой материнскую породу под ними, и других факторов, таких как климат (которые действуют против и помогают формировать почву в процессе естественного образования).

Двумя примерами естественных плодородных почв являются моллисоли и андисолы

Моллисоли, в частности, имеют богатую минералами основу в исходной породе (wikipedia.org упоминает, что материнская порода обычно представляет собой известняк, лёсс или переносимый ветром песок), но ему также помогает органическое вещество, которое прерийные растения могут обеспечить почвой.

После того, как почва сформирована, другие факторы, такие как уровень органических веществ, которым почва подвергается естественному воздействию в окружающей среде, тоже могут играть определенную роль.

Это относится к таким почвенным заказам, как, например, Mollisols, в которых естественным образом могут расти прерийные растения. в них, которые обеспечивают почву органическими веществами.

С другой стороны, некоторые почвы по своей природе не являются наиболее плодородными почвами для определенных целей (например, в сельском хозяйстве), и их необходимо модифицировать или добавлять, чтобы повысить их плодородие.

Мы будем использовать тот же пример, приведенный выше, чтобы проиллюстрировать это — например, почвы типа Ultisol могут «в целом [иметь] низкое [естественное] плодородие, хотя они могут стать продуктивными при добавлении удобрений и извести» (soilsmatter.wordpress. com)

Это подводит нас к следующему разделу…

Факторы, которые могут напрямую определять плодородие почвы

Помимо общих индикаторов того, как может выглядеть и быть плодородная почва, существует список различных индивидуальных факторов, которые могут напрямую определить, насколько плодородна почва.

Мы определяем и объясняем полный список факторов в приведенном ниже руководстве.

Следует отметить, что факторы не всегда независимы друг от друга — один фактор может влиять на другой, например, как на доступность питательных веществ в почве может влиять pH почвы.

Косвенные факторы, которые могут повлиять на плодородие почвы

Хотя некоторые факторы напрямую влияют на плодородие почвы, некоторые факторы могут влиять на него косвенно.

Климат и погода являются примерами, которые мы приводим ниже.

Факторы, влияющие на производство почвы, кроме плодородия почвы

Плодородие почвы — ключевой фактор, который может повлиять на продуктивность почвы, но на производство могут влиять и другие факторы.

Помимо плодородия почвы, такие вещи, как климат и условия выращивания, а также то, что выращивается в почве, также будут иметь значение исключительно с точки зрения продуктивности почвы (наряду со многими другими факторами)

Ниже мы приводим примеры этих факторов.

Как улучшить плодородие почвы и общее качество почвы

В этом руководстве мы описываем некоторые способы, которыми потенциально можно управлять, изменять или улучшать почву для выращивания или производства.

Какая почва самая плодородная?

В целом

Темные и глубокие почвы с хорошей минеральной и питательной базой, высоким содержанием органических веществ и хорошей смесью правильных почвенных частиц, которые обеспечивают перемещение или хранение питательных веществ, воды и воздуха, могут быть самых плодородных почв.

Полезные микроорганизмы также желательны.

Эти свойства помогают почве соответствовать пороговым физическим, химическим и биологическим характеристикам плодородной почвы.

По характеристикам и признакам почвы (например, по размеру частиц)

Суглинистые почвы могут быть одними из самых плодородных почв при оценке почв по характеристикам и признакам, таким как размер частиц

Стоит отметить, что суглинистые почвы обычно состоят из из комбинации глины, песка и ила, что придает ему хорошее сочетание признаков плодородия и продуктивности

Порядок почвы

Порядок почв — еще один способ классификации типов почв.

Моллисоли и андисоли являются очень плодородными по своей природе, а также могут быть одними из самых простых в работе почв.

Моллисоли, в частности, считаются одними из самых плодородных, продуктивных и экономически ценных почв в мире.

Альфизоли также обладают высоким естественным плодородием и могут быть продуктивными для различных целей.

Вертисоли могут быть относительно плодородными в природе, но из-за высокого содержания глины их труднее обрабатывать / производить (потому что глина расширяется, сжимается, трескается и т. Д.).

Стоит упомянуть, что uidaho.edu упоминает, что «Inceptisols поддерживают примерно 20 процентов населения мира, самый большой процент любого из заказов на почву», Alfisols «… поддерживают около 17 процентов населения мира», а Ultisols «… поддерживают 18 процентов населения мира »

— Mollisols

Моллисоли — это черные толстые почвы с высоким содержанием органических веществ (которые поступают из органических веществ из корней прерийных растений).

Обычно они имеют богатую химическую основу (из материала материнской породы) определенных минералов.

Это одни из самых плодородных, важных и продуктивных сельскохозяйственных земель в мире. Wikpedia.org упоминает: «Моллисоли являются наиболее продуктивными с точки зрения сельского хозяйства почвами в мире и представляют собой один из наиболее экономически важных почвенных порядков».

Некоторые из них также используются в лесах лиственных пород и находятся в них.

— Andisols

Andisols — это черноземы, образованные из вулканического пепла, они очень плодородны и продуктивны и идеально подходят для выращивания сельскохозяйственных культур (могут поддерживать интенсивное земледелие).

На тихоокеанском северо-западе США андисолы поддерживают очень продуктивные леса.

Они способны удерживать много воды и питательных веществ, но могут фиксировать фосфор (а это может повлиять на фертильность).

— Альфизолы

Более плодородны по своей природе, чем ультисолы.

Относительно плодородный и достаточно продуктивный для сельского хозяйства (а также лесоводства).

Согласно wikipedia.org «Из-за своей продуктивности и обилия альфисоли представляют собой один из наиболее важных почвенных заказов для производства продуктов питания и волокна.Они широко используются как в сельском, так и в лесном хозяйстве, и, как правило, их легче сохранять плодородными, чем другие почвы с влажным климатом … ‘

Они обеспечивают населенность около 17 процентов населения мира

— * Vertisols

Естественно высокоплодородные, но имеет высокое содержание глины, что приводит к усадке и расширению (по мере того, как вода добавляется или покидает почву), и может иметь водяной бассейн поверх него.

Эта почва также может образовывать глубокие трещины в засушливые периоды.

Вертисоли обычно используются для выпаса крупного рогатого скота или овец.

При наличии орошения вертисоли можно использовать для различных культур.

Может также иметь другие ограничения, такие как проблемы с богарным земледелием.

В некоторых местах, например в Австралии, вертисоли могут быть более привлекательными, потому что в них нет недостатка в фосфоре.

— Другие порядки почв, которые могут стать более плодородными с помощью модификации

Стоит отметить, что другие порядки почв могут быть не самыми плодородными по сравнению с моллисолями и андисолями, но они могут стать более плодородными с некоторыми типами модификации.

Эти заказы почв могут включать (перефразировано из soilsmatter.wordpress.com и uidaho.edu):

Histosols

Обычно почва водно-болотного типа, но при осушении может стать более продуктивной в качестве сельскохозяйственных угодий.

Хотя с их сливом могут возникнуть проблемы.

Оксисолы

Чрезвычайно низкое естественное плодородие из-за того, как они выветрились, но могут стать более продуктивными с добавлением удобрений и извести

Ultisols

Обычно низкое естественное плодородие, но поддерживает рост лесов и может поддерживать сельское хозяйство и быть продуктивным с добавлением удобрений и извести

Aridisols

Обычно используется для пастбищ, дикой природы и отдыха, а иногда и в сельском хозяйстве, но только при наличии орошения

Entisols

Показывать практически полное отсутствие развития почвы в во многих случаях, и обычно они сделаны из выветрившихся / эродированных пород или грунтов типа отложений, но некоторые группы населения в некоторых местах, таких как долины рек и береговые отложения, могут использовать его для пахотных земель и среды обитания в некоторых случаях

Spodosols

Естественно низкое плодородие, но может поддерживать леса, а с добавлением извести некоторые раз сельское хозяйство

— Почвы с низким плодородием или без стоимости сельскохозяйственного производства

Перефразировано из почвы.wordpress.com и uidaho.edu:

Inceptisols

Обычно более развиты, чем Entisols, но имеют слабое или умеренное развитие почвы (и обычно сделаны из деградированного горного материала).

Могут использоваться для лесного хозяйства, отдыха и водоразделов в горных районах.

Они поддерживают примерно 20 процентов населения мира, самый большой процент среди почвенных заказов

Гелисоли

Обычно встречаются в холодном климате, постоянно заморожены и обычно имеют небольшую сельскохозяйственную ценность

Читать Подробнее о вышеупомянутых почвенных заказах в этих ресурсах:

Двенадцать почвенных порядков (uidaho.edu) (на этом ресурсе также есть графика, показывающая, где преимущественно расположены группы почв с географической точки зрения, в том числе по всему миру и в США, а также фотографии того, как выглядит каждый порядок почв с точки зрения их поперечного сечения, внешнего вида и различных слоев)

Глобальные почвенные регионы — 12 типов почв, определенных Министерством сельского хозяйства США (adama.com)

Упрощенные почвенные порядки (soilsmatter.wordpress.com)

USDA Таксономия почв, почвенные порядки (wikipedia.org)

Типы почв (почвы .org)

Естественно плодородная почва против модифицированного плодородия почвы

qld.gov.au указывает, что естественное плодородие почвы в значительной степени определяется «… исходным материалом, из которого образовалась почва, и исходной растительностью»

материнский материал — это месторождение, из которого образовалась почва — на сайте soils.org есть хорошая диаграмма, которая отображает это

Два примера почв, которые могут иметь набор признаков и характеристик, которые делают более естественным плодородием, — это Mollisols и Andisols

Mollisols. «исходный материал [который] обычно богат основаниями, известняк и включает известняк, лёсс или переносимый ветром песок.Основными процессами, которые приводят к образованию моллисолей пастбищ, являются меланизация, разложение, гумификация и педотурбация. (wikipedia.org)

В случае почв с менее чем идеальным естественным плодородием, естественный уровень плодородия этих почв может быть улучшен с помощью различных методов управления почвами и добавок.

Добавление питательных веществ через удобрение, добавление воды, добавление другого типа почвы для получения правильного состава почвенных частиц, добавление органических веществ, добавление извести — все это потенциально возможные способы сделать это (и есть и другие способы)

Например, почвы типа Ultisol могут «в целом [иметь] низкое плодородие, хотя они могут стать продуктивными при добавлении удобрений и извести» (почвы.wordpress.com)

Плодородие почвы также можно поддерживать с помощью методов сохранения почвы или устойчивых методов ведения сельского хозяйства.

Какие растения и культуры нужно выращивать

Важно отметить, что растения и сельскохозяйственные культуры должны расти в основном: вода, питательные вещества (которые по сути являются их пищей), воздух и свет (солнечный свет).

Правильная температура также важна для роста растений и сельскохозяйственных культур, а также наличия физического пространства для роста в почве.

У каждого вида и разновидности растения или культуры также может быть свой собственный набор условий и требований, которые помогают им расти наилучшим образом (вот почему разные растения и культуры лучше растут в разных климатах, типах почв, с разными требованиями к поливу и удобрениям, и так далее).

Что делает почву плодородной — факторы, определяющие ее плодородие

Из приведенного ниже списка требований к росту растений / сельскохозяйственных культур наиболее важными факторами плодородия почвы, вероятно, являются:

Обеспечение питательными веществами почвы

Водоснабжение в Почва

И (хотя мы не упоминали об этом выше), Отсутствие токсичных веществ или условий в почве

Другими важными факторами плодородия почвы, кроме основных, перечисленных выше, являются:

Глубина верхнего слоя почвы

pH Почва

Достаточное количество органического вещества

Хорошая структура и свойства почвы

Биология почвы и биологическая активность в почве

Основной материал под почвой

Содержание глины и катионообменная способность почвы

Насыпная плотность ( Уплотнение или рыхлость почвы)

Источники соленых подземных вод около

Подробное объяснение каждого из вышеперечисленных факторов подробнее…

— Обеспечение питательными веществами почвы

Питательные вещества должны поступать в растения или сельскохозяйственные культуры, которые растут в почве.

Под питательными веществами понимаются как правильные питательные вещества, так и нужное количество питательных веществ.

Правильные питательные вещества — это как макроэлементы (такие как азот, фосфор, сера калия, кальций и магний), так и небольшие количества микроэлементов или микроэлементов (подробнее об этих питательных веществах на qld.gov.au)

Правильные Количество питательных веществ также имеет ключевое значение — недостатка в питательных веществах быть не может, но слишком много питательных веществ тоже может стать проблемой.

Корни растений прорастают через почву и вступают в контакт с питательными веществами, которые хранятся в виде электрически заряженных ионов (катионов и анионов)

Количество питательных веществ в почве зависит от свойств почвы (таких как pH и текстура), биологии почвы (например, организмы, живущие в почве, которые расщепляют органические вещества на питательные вещества для растений), органическое вещество почвы (которое может удерживать питательные вещества до тех пор, пока они не понадобятся растениям), почвенная вода (которая проходит через поры почвы для доставки питательных веществ к растениям) , и удобрения (которые могут доставлять питательные вещества, но слишком много питательных веществ также может препятствовать усвоению других) (qld.gov.au)

Важное значение имеет баланс питательных веществ в почве, поскольку питательные вещества могут как добавляться, так и теряться с течением времени.

Потеря питательных веществ в почве может происходить во время уборки урожая, а также в результате эрозии почвы, стока, выщелачивания, сжигания растительных остатков и газообразных потерь.

Существует прекрасный баланс внесения удобрений в почву для увеличения поступления питательных веществ — необходимо вносить достаточное количество для поддержания урожайности / продуктивности почвы, но слишком много может повлиять на другие факторы плодородия почвы и привести к таким проблемам, как загрязнение окружающей среды синтетическими удобрениями.

Наконец, также важно, чтобы почва обладала хорошей способностью выделять питательные вещества, чтобы растения и сельскохозяйственные культуры могли поглощать питательные вещества.

— Водоснабжение в почве

Вода должна подаваться в почву в достаточном количестве.

Вода проникает в почву через крупные поры, поглощает питательные вещества и накапливается в мелких порах (вода, которая входит в мелкие поры и поглощает газы, органические вещества и минералы, называется почвенным раствором) до тех пор, пока не потребуются корни растений. впитывать воду.

Некоторое количество воды, попадающей в почву, выходит через большие поры.

Здесь также играет роль тип почвы, так как хорошие почвы имеют смесь больших и маленьких пор, чтобы поддерживать правильное содержание воды и влаги.

Насколько хорошо вода проникает в почву, насколько хорошо почва удерживает определенное количество воды и насколько хорошо вода может выводить из почвы все это тоже имеет значение.

— Отсутствие токсичных веществ или условий в почве

Каким бы важным ни было то, что растения и сельскохозяйственные культуры имели питательные вещества и воду, также важно, чтобы в почве не было какой-либо токсичности, которая убьет растения / посевы.

Некоторыми примерами загрязнителей почвы, влияющих на рост растений, могут быть тяжелые металлы и соли.

— Глубина верхнего слоя почвы

Глубина верхнего слоя почвы важна, потому что верхний слой почвы обычно является тем местом, откуда растение или культура получают питательные вещества и где они закладывают свои корни.

Все, что меньше 10 см, может считаться неглубокой глубиной верхнего слоя почвы, а корни некоторых растений достигают глубины 3–4 футов.

— pH почвы

pH почвы является мерой кислотности или щелочности почвы.

Почва также может быть нейтральной по pH.

pH почвы влияет на количество питательных веществ и химикатов, растворимых в почвенной воде, и, следовательно, на количество питательных веществ, доступных для растений.

Некоторые питательные вещества более доступны в кислых условиях, в то время как другие более доступны в щелочных условиях.

Однако большинство минеральных питательных веществ легко доступны для растений, когда pH почвы близок к нейтральному, и существует широкий спектр растений, которые могут хорошо расти при более нейтральном 5.От 5 до 7 pH почвы.

Почва может быть естественно более кислой или щелочной, но pH почвы также можно изменить с помощью поправок на почву.

Различные растения и культуры также будут лучше расти в почвах с разным pH.

Испытания почвы могут быть выполнены для определения pH почвы.

— Органическое вещество в достаточном количестве

Органическое вещество обычно находится на верхнем слое почвы, либо в гумусовом слое, либо в виде таких вещей, как растительное и животное вещество (навоз, мульча, листья и т. Д.)

Органические вещества важны, потому что они не только расщепляются или разлагаются на питательные вещества, которые могут храниться в верхнем слое почвы для поглощения растениями, но также могут способствовать здоровой структуре почвы и удержанию влаги в ней

— Хорошая структура почвы и Черты

Структура и свойства почвы важны для двух ключевых вещей (среди прочего) — 1.Обеспечение дренажа почвы, чтобы она не переувлажнялась, и 2. Обеспечение аэрации почвы

Как мы упоминали в разделе о водоснабжении, поры почвы способствуют дренажу и аэрации.

Узнайте больше о размере частиц почвы и характеристиках различных типов почвы в этом руководстве.

— Биология почвы и биологическая активность в почве

Плодородная почва обычно содержит полезные организмы, живущие в почве, которые могут расщеплять органические вещества (например, вещества животных и растений) на питательные вещества

Некоторые примеры полезных Организмы могут быть небольшими организмами, такими как бактерии и микробы, вплоть до более крупных, таких как дождевые черви

— Исходный материал

Материнским материалом является нижележащий слой материала (обычно коренная порода), из которого формируется почва.

Почвы получают большое количество питательных веществ, структуры и других характеристик из материнского материала, и, следовательно, материнский материал может оказывать значительное влияние на естественное плодородие почвы.

Этот материал может быть разным в разных местах, поэтому вы можете получить разные типы почв в разных местах.

На Wikipedia.org есть два хороших описания материала материнской породы, из которого происходят моллисоли и вертисоли, если вы перейдете по ссылкам на соответствующие страницы в ресурсе Таксономии порядка почв

— Содержание глины и емкость катионного обмена

ЦИК влияет способность почвы удерживать необходимые питательные вещества и обеспечивает защиту от подкисления почвы.

По мере роста растений и сельскохозяйственных культур они вступают в контакт с катионами, и происходит поступление питательных веществ.

Низкий CEC указывает на возможность легкой потери питательных веществ при выщелачивании — поэтому почвы с более высоким CEC, как правило, содержат больше питательных веществ.

CEC варьируется в зависимости от% глины, типа глины, pH почвы и количества органических веществ.

Дополнительную информацию о CEC можно найти на сайте gradient.org.au

— Насыпная плотность

Уплотненный грунт нежелателен.

Более рыхлая почва предпочтительна, поскольку она позволяет корням растений и сельскохозяйственных культур проникать в почву и достигать питательных веществ в почве.

— Сохранение почвы и предотвращение деградации и эрозии почвы

Деградация почвы и земли, а также потеря верхнего слоя почвы в результате ветровой и водной эрозии, интенсивные методы ведения сельского хозяйства и другие причины, все они влияют на различные факторы плодородия почвы.

В качестве лишь одного примера, эрозия верхнего слоя почвы приводит к потере верхнего слоя почвы и более мелкого верхнего слоя почвы.

Поэтому сохранение почвы важно для ее плодородия.

— Окружающие источники соленой воды

Если, например, рядом с почвой или под ней есть соленые грунтовые воды, это может создать проблемы для плодородия почвы.

Другие описания того, что делает почву плодородной

bbc.com описывает, что делает почву плодородной: «Эволюция плодородной почвы либо из исходного материала породы, либо из деградированной системы опосредуется сложным набором тесно переплетенных друг с другом гидрологические, геохимические, геоморфические и биологические процессы »

Факторы, которые могут косвенно повлиять на плодородие почвы

Одним из примеров фактора, который может повлиять на плодородие почвы, являются климат и погода, а также природные явления.

Как отмечает сайт soils.org, засушливый и тропический климат могут влиять на запирание почвы и выщелачивание почвы в составе минералов в почве.

Кроме того, ветреная погода и засуха могут переупорядочивать почву и сушить ее над водой.

Каждый из этих эффектов связан с фактором плодородия почвы.

В некоторых случаях топография, такая как наклонная земля, также может влиять на различные аспекты плодородия почвы.

Факторы, которые могут повлиять на производство почвы, кроме плодородия почвы

В конечном счете, существует целый ряд факторов, которые могут повлиять на продуктивность почвы помимо плодородия почвы.

Некоторые из них могут включать:

Климат и погода

Состояние почвы или качество почвы

Тип выращиваемого растения или культуры, а также как и где они выращиваются. Например, почвенные условия, необходимые для выращивания дерева Гао в Нигере, будут отличаться от почвенных условий, необходимых для выращивания пшеницы в Австралии, и снова будут отличаться для выращивания хлопка в Алабаме.

Используются ли добавки, такие как удобрения, пестициды, органические вещества и т. Д.

Наличие сорняков и других вредителей

Используются или нет генетически модифицированные растения и культуры

… В конечном счете, не существует универсального решения, подходящего для всех. продуктивность почвы.

Как улучшить почву

В этом руководстве мы описываем некоторые способы, которыми потенциально можно управлять, изменять или улучшать почву для выращивания или производства.

Где самая плодородная почва в мире?

Узнайте больше в этом руководстве о том, где можно найти самую плодородную почву в мире.

Различные типы почв по всему миру

Мы составили это руководство, в котором описаны различные типы почв, встречающиеся во всем мире.

Источники

1. https://www.quora.com/What-are-some-factors-which-influence-soil-fertility

2. https://www.worldwildlife.org/ угрозы / эрозия и деградация почвы

3. https://www.qld.gov.au/environment/land/management/soil/soil-properties/fertility

4. http: //www.soilmanagementindia. com / почвенное-плодородие / почвенное-плодородие-определение-типы-и-факторы-почвоведение / 15835

5. https://en.wikipedia.org/wiki/Soil_fertility

6.https://www.soils4teachers.org/fertility

7. http://sstinfolab.com/influence-soil-fertility.html

8. http://www.soilquality.org.au/factsheets/cation- обменная емкость

9. https://www.bbc.com/future/bespoke/follow-the-food/why-soil-is-disappearing-from-farms/

10. https://www.soils .org / files / sssa / iys / november-soils-overview.pdf

11. https://www.qld.gov.au/environment/land/management/soil/soil-properties/ph-levels

12 . https: // ru.wikipedia.org/wiki/Soil_fertility

13. https://soilsmatter.wordpress.com/2015/01/05/the-soil-orders-simplified/

14. https://www.nrcs.usda.gov / wps / portal / nrcs / detail / soils / edu /? cid = stelprdb1236841

15. https://www.soils4teachers.org/state-soils/

16. https://en.wikipedia.org/wiki / Mollisol

17. https://www.adama.com/documents/130172/4752576/Infographic+Type+Of+Soils

18. https://www.uidaho.edu/cals/soil-orders/alfisols

19.https://www.soils.org/about-soils/basics/types/

20. https://www.gardenguides.com/107420-types-soil-us.html

21. https: // en .wikipedia.org / wiki / USDA_soil_taxonomy

Домашняя страница »Информационные руководства» Какая наиболее плодородная почва и что делает ее плодородной?

Плодородие почв: значение, типы и уход

Прочтите эту статью, чтобы узнать о плодородии почвы. Прочитав эту статью, вы узнаете: 1. Значение плодородия почвы 2. Типы плодородия почв 3. Факторы, влияющие на плодородие почв 4. Поддержание плодородия почв.

Значение плодородия почвы :

«Способность почвы обеспечивать все основные питательные вещества для растений в доступной форме называется плодородием почвы».

«Собственная способность почвы снабжать растения питательными веществами в достаточном количестве и в подходящих пропорциях называется плодородием почвы».

Типы плодородия почв :

(i) Собственная или естественная фертильность :

(a) Почва, как природа, содержит некоторые питательные вещества, которые известны как естественное плодородие.

(b) Среди питательных веществ для растений азот, фосфор и калий необходимы для нормального роста и урожайности сельскохозяйственных культур. Врожденная фертильность имеет ограничивающий фактор, от которого она не снижается.

(ii) Приобретенная фертильность :

(a) Плодородие, развиваемое за счет внесения навоза и удобрений, обработки почвы, орошения и т. Д., известна как приобретенная фертильность.

(b) Приобретенная фертильность также имеет ограничивающий фактор. Экспериментально установлено, что при внесении дополнительного количества удобрений урожай не увеличивается.

Факторы, влияющие на плодородие почвы :

Факторы, влияющие на плодородие почвы, могут быть двух типов:

(i) Натуральные факторы :

Естественные факторы — это факторы, которые влияют на формирование почвы, а искусственные факторы связаны с правильным использованием земли.

(ii) Искусственные факторы :

Факторами, влияющими на плодородие почвы, являются материнский материал, климат и растительность, топография, естественная способность почвы поставлять питательные вещества, физическое состояние почвы, возраст почвы, микроорганизмы, доступность питательных веществ для растений, состав почвы, органическое вещество, почва. эрозия, система посева и благоприятная среда для роста корней.

Поддержание плодородия почвы :

Сохранение плодородия почвы — большая проблема наших фермеров.Выращивание одной и той же культуры из года в год на одном и том же поле снижает плодородие почвы. Для повышения плодородия почвы необходимо контролировать потерю питательных веществ и увеличивать содержание питательных веществ в почве.

Для повышения плодородия почвы необходимо правильно соблюдать следующие правила.

(i) Правильное использование земли,

(ii) Хорошая обработка почвы,

(iii) Севооборот,

(iv) Борьба с сорняками,

(v) Поддержание оптимальной влажности почвы,

(vi) Борьба с эрозией почвы,

(vii) Выращивание сидератов,

(viii) Внесение навоза,

(ix) Выращивание покровных культур,

(х) Удаление лишней воды (дренаж),

(xi) Внесение удобрений,

(xii) Поддержание надлежащей реакции почвы.

Знакомство с почвами: качество почвы

Сбор образца почвы для измерения качества почвы. Фото любезно предоставлено Penn State Extension.

Здоровье почвы — это основа продуктивного земледелия. Плодородная почва обеспечивает растения необходимыми питательными веществами. Важные физические характеристики структуры и агрегации почвы позволяют воде и воздуху проникать внутрь, а корням — исследовать. Здоровье почвы и ее качество — это термины, которые используются как синонимы для описания почв, которые не только плодородны, но также обладают полезными физическими и биологическими свойствами.Какое качество почвы? Качество почвы — это то, насколько хорошо почва выполняет то, что мы хотим. Качество почвы — это способность определенного типа почвы функционировать для поддержания продуктивности растений и животных, поддержания или улучшения качества воды и воздуха, а также поддержания здоровья и жизни людей.

Плодородие почвы

Плодородие почвы — это способность почвы обеспечивать питательные вещества, необходимые для роста сельскохозяйственных культур. Основные питательные вещества, которые растения получают из почвы, включают азот, фосфор, калий, кальций и магний.Часто для хорошего роста сельскохозяйственных культур нам необходимо дополнить почву питательными веществами, добавив удобрения, навоз или компост. Растения потребляют много других питательных веществ из почвы, но обычно этих вторичных питательных веществ в почве достаточно, поэтому нет необходимости добавлять больше.

pH почвы — еще один важный аспект плодородия почвы. pH не является питательным веществом для растений, а скорее является мерой кислотности почвы. Большинство сельскохозяйственных культур лучше всего растут, когда pH почвы падает между 6,2 и 6,8. Это диапазон, в котором корни растений могут лучше всего поглощать большинство питательных веществ из почвы.

Органическое вещество

Органическое вещество состоит из остатков растений и животных, живых и мертвых почвенных микроорганизмов, а также веществ, образующихся в результате разложения. Большинство сельскохозяйственных почв содержат лишь небольшую долю органического вещества (обычно менее 5%), но это небольшое количество играет очень большую роль в качестве почвы. Органическое вещество почвы имеет тенденцию улучшать плодородие почвы, структуру почвы и биологическую активность почвы. Органические вещества добавляются в почву через покровные культуры, навоз, компост и севооборот.

Текстура почвы

Текстура почвы — важная характеристика почвы, которая влияет на многие аспекты качества почвы. Текстурный класс почвы определяется процентным содержанием песка, ила и глины. Почвы обычно состоят из смеси трех размеров частиц. Частицы песка относительно крупные, частицы глины очень маленькие по сравнению с песком, а частицы ила имеют средний размер. Частицы глины и ила удерживают на своей поверхности больше воды и питательных веществ для растений, чем частицы песка.Текстура почвы является неотъемлемым свойством почвы и не меняется при различных методах управления. Почвы можно разделить на четыре основных структурных класса: (1) пески; (2) илы; (3) суглинки; и (4) глины. Они основаны на пропорции размеров частиц, обнаруженных в каждой почве.

Частицы почвы сильно различаются по размеру, как показано на этом рисунке. Иллюстрация любезно предоставлена ​​Мэг ДеБрито.

Знание текстуры почвы дает вам довольно много информации о том, насколько хорошо почва удерживает воду, удерживает и выделяет питательные вещества и реагирует на различные методы обработки почвы.Например, глинистая почва будет содержать больше питательных веществ и воды по сравнению с песчаной почвой, но будет более восприимчива к уплотнению при вспашке и культивации.

В то время как текстура почвы представляет собой пропорцию трех типов частиц почвы (песок, ил и глина), структура почвы указывает на то, как эти частицы расположены в пространстве. Мы не можем изменить структуру почвы, но мы можем управлять почвой, чтобы улучшить структуру почвы. Почва с хорошей структурой имеет примерно 40-60% своего объема в поровом пространстве или пустом пространстве между частицами почвы.Вода и воздух могут попасть в эти поры, и корни могут прорасти в эти пространства.

В здоровой почве частицы песка, ила и глины не плавают сами по себе. Они соединяются с другими частицами, частицами органического вещества и небольшими порами в агрегаты почвы. Более прочные и стабильные агрегаты слипаются, даже если их ударила капля дождя или они раздавили ногами. Горсть здоровой почвы кажется рассыпчатой ​​и легкой, в основном из-за этих устойчивых агрегатов.

Уплотнение

Уплотнение грунта происходит, когда агрегаты грунта сдвигаются ближе друг к другу и поровые пространства сокращаются.Обычно это происходит, когда тяжелые тракторы, грузовики и другие машины проезжают по почве, особенно если почва влажная. Почвы могут уплотняться не только на поверхности, но и в слое почвы чуть ниже глубины обработки (уплотнение грунта). Растениям трудно расти в уплотненной почве, потому что агрегаты почвы сжимаются, оставляя мало пор для воздуха и воды, которые необходимы для роста корней.

Растения плохо растут в уплотненных почвах, потому что между частицами почвы остается меньше места, в которое могут прорасти корни.Иллюстрация любезно предоставлена ​​Мэг ДеБрито.

Влагоудерживающая способность

Влагоудерживающая способность почвы — это количество воды, которое данная почва может удерживать, а затем сделать доступной для использования растениями. Влагоудерживающая способность в значительной степени определяется структурой почвы и количеством поровых пространств в почве, где можно найти воду и воздух. Песчаные почвы имеют более низкую водоудерживающую способность, в то время как ил и глинистые почвы имеют тенденцию к более высокой водоудерживающей способности. Культуру, выращенную на песчаной почве, необходимо будет поливать чаще, но с меньшим количеством воды, чем культуру, выращенную на глинистой или илистой почве.Глиняная или илистая почва будет содержать больше воды, поэтому ее можно будет поливать реже. Уплотненный грунт имеет меньше пор для воды и, следовательно, более низкую водоудерживающую способность.

Биологическая активность почвы

Здоровые почвы изобилуют живыми организмами: бактериями, грибами, насекомыми, дождевыми червями и т. Д. По мере того, как эти живые существа проходят свой жизненный цикл, они выполняют множество функций, которые помогают улучшить качество почвы. Почвенные организмы разлагают свежие органические вещества, такие как пожнивные остатки и навоз.При этом они помогают частицам почвы слипаться в устойчивые агрегаты. Они также создают гумус — форму органического вещества, которое не разлагается дальше, что помогает почве удерживать воду и питательные вещества. В почвах с более высокой биологической активностью, как правило, меньше болезнетворных организмов растений. Дождевые черви туннелируют через почву, открывая пути для воздуха и воды, чтобы проникнуть в почву.

Сохранение почвы

Когда вода от дождя или ирригации омывает голую почву, или ветер дует на голую почву, частицы почвы могут быть смыты или унесены ветром за пределы поля.Этот процесс называется эрозией почвы; методы ведения сельского хозяйства, которые мы используем для предотвращения эрозии, известны как методы сохранения почвы. Здоровая почва — очень ценный природный ресурс, и мы не хотим терять почву на наших полях. Частицы почвы, которые размываются с полей, могут вызывать экологические проблемы, такие как загрязнение ручьев, рек, озер и даже океанов. Переносимые по воздуху частицы почвы могут снизить качество воздуха и вызвать респираторные заболевания. Фермеры могут защитить почвы от эрозии, ограничивая время, когда на поле остается оголенная почва, улучшая структуру почвы, а также управляя обработкой почвы, орошением и севооборотом.

Финансируется проектом Министерства сельского хозяйства США по выращиванию специальных культур ME # 44166076 — «Инновации в области устойчивого производства и борьбы с вредителями для следующего поколения молодых и испаноязычных / латиноамериканских производителей специальных культур»

Химическое плодородие почв: питательные вещества почвы и питание растений

Скачать PDF

Кристофер Джонс
Менеджер по исследованиям
Программа исследований Северной Австралии

Ключевые моменты

• Существует ряд элементов питания, которые необходимы для роста растений.
• Углерод, водород и кислород, три основных питательных вещества для растений, поступают из атмосферы и из воды. Другие важные питательные вещества поступают из почвы.
• Основными питательными веществами или макроэлементами, поступающими из почвы, являются азот, фосфор, калий, сера, магний и кальций.
• Незначительные питательные вещества, также называемые микроэлементами или микроэлементами, поставляемые почвой, включают молибден, медь, цинк, марганец, железо, никель, бор и хлор.
• Дефицит любого из этих важных питательных веществ замедлит рост, поскольку урожай растений зависит от количества наиболее ограниченного питательного вещества, каким бы оно ни было.
• Плодородие почвы представляет собой сложное взаимодействие между тремя компонентами плодородия: химическим плодородием, структурным плодородием и биологическим плодородием. На них сильно влияет присутствие углерода и воды.
• Наше понимание того, как взаимодействуют компоненты плодородия почвы, является неполным и требует дальнейших исследований, чтобы дать соответствующие рекомендации сельхозпроизводителям.

Сводка

Рост, сила роста и урожайность растений зависят от наличия ряда основных питательных веществ. Подробные списки этих элементов немного различаются, но большинство источников идентифицируют три основных неминеральных элемента: углерод, кислород и водород; шесть основных или макроэлементов: азот, фосфор, калий, сера, кальций и магний; и ряд микроэлементов, которые включают молибден, медь, бор, марганец, железо, никель, хлор и цинк.В дополнение к этим элементам есть также питательные вещества, которые либо необходимы некоторым, но не всем растениям, либо полезны, но не важны. Поглощение растениями всех питательных веществ ограничено единственным дефицитным элементом, а не наличием отдельного элемента.

Многие типы почв, встречающиеся в Австралии, испытывают дефицит некоторых основных питательных веществ, и решение не так просто, как простое добавление удобрений. На способность растения поглощать питательные вещества, даже если они имеются в изобилии, сильно влияет доступность воды, присутствие органических веществ в почве, структура почвы и микробиология.

Анализ

Введение

Более 150 лет назад наука определила, что некоторые химические элементы абсолютно необходимы для жизни растений. Сегодня, в зависимости от источника исследования, наука признает 16 или 17 элементов необходимыми для всех растений. Также были идентифицированы дополнительные элементы, которые либо необходимы для некоторых растений, либо полезны, но не важны для роста растений. Несмотря на незначительные различия во мнениях источников, это твердо установленный принцип, согласно которому почвы должны обеспечивать растения значительным количеством питательных веществ, содержащих химические элементы, чтобы растения могли завершить свой жизненный цикл.

В естественных, здоровых экосистемах уровни питательных веществ в почве поддерживаются круговоротом питательных веществ и являются относительно стабильными. Однако сельскохозяйственные почвы могут испытывать дефицит питательных веществ, поскольку сельскохозяйственные экосистемы не закрыты, а питательные вещества навсегда покидают систему в виде продуктов растительного или животного происхождения. Даже при наилучших возможных методах ведения сельского хозяйства такая открытая система не может существовать бесконечно. Доступ к питательным веществам для растений, их усвоение, замена и добавление не так просты, как определение и добавление химикатов.Механизмы поглощения разнообразны и могут быть сложными. Научные исследования продолжают улучшать наше понимание того, как наилучшим образом поддерживать химическое плодородие почвы.

Определение питательных веществ

Определение питательного вещества для растений обманчиво простое; это химический элемент, который необходим или полезен для роста растений или некоторых других процессов жизненного цикла, таких как размножение. Для того чтобы питательное вещество было классифицировано как Essential , оно должно быть либо необходимо для завершения жизненного цикла растения, либо должно быть частью жизненно важного компонента растения, такого как клеточные структуры или метаболический процесс, химические процессы, происходящие внутри живые организмы, например фотосинтез.Другими словами, для роста и размножения растения необходим существенный элемент (постулат Коха).

Основные питательные элементы

Из 17 основных питательных веществ углерод , кислород и водород классифицируются как неминеральные элементы. Доступ к ним осуществляется из воздуха и воды, поэтому они не считаются питательными веществами почвы. Углерод составляет основу многих биологических молекул растений, включая белки, крахмалы и целлюлозу.Он фиксируется фотосинтезом (процессом, при котором зеленые растения используют солнечный свет и хлорофилл для создания продуктов питания из углекислого газа и воды) из углекислого газа и является частью сахаров и крахмалов, которые хранят энергию в растении. Почти полностью водород получают из воды. Это критически важный элемент фотосинтеза и дыхания, процесса выработки энергии за счет потребления продуктов, полученных путем фотосинтеза. Кислород получают из воздуха в виде газообразного кислорода или в молекулах воды или углекислого газа.Он также необходим для дыхания растений (процесса, при котором растение получает энергию от сахаров и крахмалов в присутствии кислорода). Остальные 14 элементов относятся к категории питательных веществ для почвы. Они делятся на две категории: макроэлементы и микроэлементы.

Макронутриенты, как следует из названия, необходимы в относительно больших количествах. Они необходимы для основных повседневных биологических функций растений, таких как рост, фотосинтез и дыхание.Макроэлементы:

• Азот необходим для всех процессов роста растений.

• Фосфор является важным компонентом многих жизненно важных производственных процессов.

• Калий также необходим для широкого круга важных процессов на предприятии.

• Сера требуется для образования нескольких аминокислот, белков и витаминов, а также для производства хлорофилла.

• Кальций участвует в правильном функционировании точек роста, особенно кончиков корней.

• Магний является важным компонентом хлорофилла и, следовательно, жизненно важен для фотосинтеза.

Микроэлементы, не менее важные, чем макронутриенты, необходимы только в небольших количествах. Дефицит питательных микроэлементов чаще встречается в сильно выщелоченных песках, органических почвах и в сильно щелочных почвах.Недостатки могут также развиться на интенсивно возделываемой почве. Микроэлементы могут быть вредными или вредными для роста растений, если они присутствуют в больших количествах. Публикация CSIRO, Австралийские почвы и ландшафты; В иллюстрированном компендиуме отмечается, что сельскохозяйственное развитие больших территорий Австралии было возможно только тогда, когда дефицит питательных микроэлементов был обнаружен и устранен. В настоящее время признанными основными микроэлементами являются:

• Молибден , который принимает непосредственное участие в метаболизме азота.

• Медь , которая необходима для образования ферментов для производства хлорофилла.

• Бор необходим для движения сахаров по растению и метаболизма азота.

• Марганец, железо и цинк необходимы для процесса роста растений.

• Никель — это наиболее недавно идентифицированное незаменимое питательное вещество для растений. Это ключевой компонент процессов, участвующих в метаболизме азота и биологической фиксации азота.

• Хлор необходим для углеводного обмена и производства хлорофилла. Следует отметить, что хлор можно определить как макроэлемент. Из-за его обычного обилия в окружающей среде он очень редко бывает дефицитным и поэтому часто сгруппирован с питательными микроэлементами.

Помимо основных питательных веществ, существует ряд элементов, которые не полностью соответствуют строгому определению основных, но, тем не менее, важны.Эти элементы либо необходимы для некоторых, но не для всех видов растений, либо они очень полезны для роста растений. Важно отметить, что по мере роста наших научных знаний о питании растений растет и этот список элементов. Некоторые из питательных веществ в этой категории:

• Натрий , который в надлежащих количествах играет важную полезную роль в метаболизме растений. Это важно для небольшой группы растений, которые растут в среде с высоким содержанием соли, известных как галофиты. Он также полезен как частичный заменитель калия у некоторых видов.

• Кобальт оказался важным для эффективной фиксации атмосферного азота в корневых клубеньках бобовых (фасоль, чечевица и другие бобовые).

• Кремний откладывается в виде кремнезема в стенках растительных клеток, улучшая структурную жесткость и прочность клеточных стенок.

• Селен может повысить устойчивость растений к стрессу, вызванному ультрафиолетовым светом, замедлить биологическое старение и стимулировать рост.

Закон минимума Либиха

Хотя доступные количества каждого из основных питательных элементов важны, потребление питательных веществ растениями не является независимым по отдельности. Дефицит одного компонента может повлиять на общее усвоение питательных веществ растениями. В публикациях, выпущенных в 1840 и 1855 годах, немецкий химик-биолог Юстус фон Либих популяризировал открытие, получившее название «Закон минимума», который часто сокращается до закона Либиха. Этот Закон гласит, что рост растений контролируется не общим количеством доступных питательных веществ или ресурсов, а наличием самого дефицитного ресурса.Развитие растения ограничивается одним важным минералом, который находится в относительно кратчайшем запасе. Этот принцип используется для определения применения удобрений в современном сельском хозяйстве. Ключевым моментом является определение и внесение правильных удобрений, поскольку внесение неправильных удобрений не принесет почти никакой отдачи от урожая.

Поглощение растениями питательных веществ

Существует несколько способов передачи питательных веществ из почвы и других источников в растения.Некоторые растения, например те, которые питаются другими растениями или те, которые ловят насекомых, имеют специальные механизмы доступа к питательным веществам. Однако у большинства растений питательные вещества поглощаются растением через корни и, в частности, через корневые волоски. Растение принимает растворенные питательные элементы через клеточную стенку.

Помимо прямого поглощения питательных веществ корнями, многие растения вступают во взаимовыгодные отношения с микроорганизмами. Некоторые растения, например бобовые, используют бактерии, такие как ризобии, для осуществления биологической фиксации азота, в результате чего атмосферный азот, который напрямую не доступен для растений, превращается в нитрат аммония, форму азота, которая доступна.Второй пример — взаимосвязь, которую образуют многие растения с грибами микоризы. Эта ассоциация обеспечивает гриб относительно постоянный и прямой доступ к источникам энергии, таким как сахар и крахмал, от растений. В свою очередь, длинные нитевидные структуры грибов действуют как продолжение корневой системы растения и увеличивают доступ растения к некоторым важным питательным веществам. Эта взаимосвязь дает растению гораздо больший доступ к питательным веществам, чем было бы в противном случае. В некоторых ситуациях основные макроэлементы, такие как фосфор, доступны растению только в количествах, необходимых для поддержания здорового роста благодаря этой связи.

Повышение плодородия почвы

До сих пор наше обсуждение было сосредоточено на питательных веществах почвы или химическом плодородии почвы, но это только один компонент плодородия. Под физическим плодородием понимаются физические свойства почвы, ее структура, текстура и водоудерживающие свойства, то, как вода течет к корням растений и как эти корни проникают в почву. Биологическое плодородие относится к организмам, живущим в почве, и их способности выполнять важные функции.Эти три компонента тесно взаимосвязаны, и даже оптимальные уровни питательных веществ могут иметь мало значения, если структура почвы и биология не способствуют здоровью растений.

Состав почвы, ее кислотность или щелочность, а также температура окружающей среды — это лишь некоторые из множества факторов, которые будут определять степень доступности питательных веществ для растений. Относительная важность этих факторов зависит от питательных веществ, растений и почвы. Наиболее важно то, что состав почвы влияет на то, насколько хорошо в ней удерживаются питательные вещества и вода.Глины и почвы, содержащие органические вещества, гораздо лучше удерживают питательные вещества и воду, чем песчаные почвы. Поскольку вода стекает с песчаных почв, она часто несет с собой питательные вещества. Это состояние называется выщелачиванием. Когда питательные вещества вымываются из верхнего слоя почвы, они становятся недоступными для использования растениями. Структура почвы также сильно влияет на микробиологию почвы. Растения, которые полагаются на популяции бактерий или грибов для поглощения питательных веществ, не будут расти, если почва не позволяет этим популяциям процветать.

Некоторые австралийские почвы, особенно в Западной Австралии, старые и выветрившиеся, а некоторые считаются старейшими почвами в мире. В течение долгого времени питательные вещества почвы вымывались, что приводило к низкому химическому плодородию почв. Например, в этих старых австралийских почвах уровень фосфора на 40% ниже, чем в почвах Соединенного Королевства, и на 50% ниже, чем в некоторых почвах Северной Америки. Однако важно отметить, что это сравнение неприменимо к более богатым сельскохозяйственным почвам восточной Австралии.До недавнего времени самым распространенным средством от дефицита питательных веществ было внесение удобрений. Однако сложность применения удобрений состоит в том, чтобы определить, какие питательные вещества действительно нуждаются в добавках и в каком количестве. Время также важно, поскольку потребности растений в питательных веществах меняются в течение жизненного цикла растений. Влияние закона Либиха может замаскировать идентичность действительно дефицитных питательных веществ, поскольку симптомы дефицита не могут напрямую идентифицировать правильное дефицитное питательное вещество. Механизмы поглощения растениями, хотя они просто описаны выше, также могут быть сложными.Когда необходимые структурные и биологические условия отсутствуют, дополнительные удобрения практически не помогут. Повышение жизнеспособности растений будет зависеть от улучшения структурного и биологического плодородия почвы. Неправильное внесение удобрений — это в лучшем случае трата времени и денег, но также может иметь тяжелые экологические последствия.

Объем научных знаний, доступных австралийскому сельскохозяйственному производителю для точного анализа и интерпретации плодородия почвы, очень разнообразен.Возможность проверять и анализировать уровни питательных веществ в почве хорошо известна, и ее использование является финансово устойчивым и широко приемлемым для производителей. Много усилий было потрачено на картографирование, описание и классификацию австралийских почв на протяжении многих лет, особенно в сельскохозяйственных районах. Отдельным фермерам доступно тестирование почвы для анализа почвы с целью определения дефицита питательных веществ и их токсичности. Исследования почвы могут быть дополнены анализом растений, который намного надежнее, чем диагностика визуальных симптомов, описанная выше.Однако возможность проводить такой же глубокий анализ структурного и биологического плодородия почвы появилась недавно и пока не имеет такого же уровня полезности во многих регионах. Анализ может быть дорогостоящим и в настоящее время менее широко используется сельскохозяйственным сообществом. Конечная цель всестороннего понимания всех трех компонентов плодородия почвы в сочетании с одинаково всесторонним пониманием того, как эти компоненты взаимосвязаны друг с другом, а также с водой и углеродом в сельскохозяйственных экосистемах, вероятно, останется достойной целью в обозримом будущем.

Заключение

Обманчивая простота представления о том, что растениям нужны питательные вещества для роста и процветания, возможно, привела к недооценке глубинной сложности метаболического процесса, вовлеченного в перенос основных химических элементов из почвы в ткани растений. Мы все в какой-то степени осознаем необходимость того, чтобы формы жизни, включая нас самих, получали питание из окружающей среды, чтобы жить, расти и воспроизводиться.Несмотря на эту простоту, важные минеральные вещества, которые растения получают из почвы, являются лишь одним взаимосвязанным компонентом в устрашающе сложной системе взаимосвязей и циклов. Задача улучшить наше понимание этих отношений и извлечь из них практические и устойчивые методы ведения сельского хозяйства вполне может укрепить нашу способность поддерживать сельскохозяйственное производство в будущем.

*****

Любые мнения или взгляды, выраженные в этом документе, принадлежат отдельному автору, если не указано, что они принадлежат Future Directions International.

Опубликовано Future Directions International Pty Ltd.

80 Birdwood Parade, Далкейт, Вашингтон, 6009, Австралия.

Тел .: +61 8 9389 9831 Факс: +61 8 9389 8803

Электронная почта: [адрес электронной почты защищен] Веб-сайт: www.futuredirections.org.au

Плодородие почвы | Окружающая среда, земля и вода

Распечатать

Чтобы растения были здоровыми, они нуждаются в постоянном поступлении питательных веществ из почвы.

В относительно больших количествах требуются макроэлементы:

• азот (N)
• фосфор (P)
• калий (K)
• сера (S)
• кальций (Ca)
• магний (Mg).

Другие питательные вещества требуются в небольших количествах. Они известны как микроэлементы или микроэлементы и включают:

• медь (Cu)
• цинк (Zn)
• железо (Fe)
• марганец (Mn)
• бор (B)
• молибден (Mo).

Нехватка или отсутствие любого из этих важных питательных веществ может серьезно повлиять на рост растений. Слишком большое количество питательных веществ может быть настолько же вредно, насколько и недостаток.

Факторы влияния

На доступность питательных веществ влияет pH почвы. Например, в очень кислых почвах марганец и алюминий могут присутствовать в токсичных концентрациях.

Испытание, демонстрирующее важность фосфора для роста растений. Обратите внимание на разницу в росте растений между горшком слева, в который был добавлен фосфор, и горшком справа, в котором почва недостаточна для фосфора.Все остальные питательные вещества были добавлены, чтобы гарантировать, что только фосфор ограничивает рост растений.

Питательный статус почвы можно определить с помощью лабораторного анализа почвы или анализа тканей растений, которые в ней растут.

Естественное плодородие почвы во многом зависит от исходных материалов, из которых образовалась почва, и исходной растительности. Питательные вещества содержатся в почве в виде электрически заряженных ионов, которые могут быть положительными (катионы) или отрицательными (анионы).

По мере прорастания корней в почве они вступают в контакт с катионами и анионами (удерживаемыми в почве или растворенными в воде), и питательные вещества активно усваиваются растением.

Количество питательных веществ, доступных в почве, зависит от взаимодействия между:

• свойствами почвы — pH, текстура и различные глинистые минералы могут влиять на плодородие почвы
• биология почвы — организмы, живущие в почве, разлагают вещества животного и растительного происхождения в формы питательных веществ, которые могут быть использованы растениями
• почвенное органическое вещество — важное для удержания питательных веществ до тех пор, пока они не будут поглощены растениями
• почвенная вода — вода в порах почвы переносит питательные вещества к корням растений
• удобрения — избыток определенное питательное вещество может препятствовать усвоению других.

Важность плодородия почвы

Во всех сельскохозяйственных системах значительные количества питательных веществ со временем удаляются из собранных продуктов.

Потери питательных веществ за пределами участка могут также происходить из-за эрозии почвы, стока, выщелачивания и сжигания пожнивных остатков.

Газообразные потери азота могут происходить в результате денитрификации и улетучивания.

Обычная реакция руководства на удаление или потерю питательных веществ — это внесение удобрений.

Когда вынос питательных веществ превышает поступление питательных веществ, запасы питательных веществ в почве истощаются, и в конечном итоге урожайность сельскохозяйственных культур снижается.

Когда поступление питательных веществ превышает потребности сельскохозяйственных культур, уровни питательных веществ в почве повышаются. Затем может происходить перемещение питательных веществ за пределы участка, вызывая загрязнение грунтовых и поверхностных вод из-за присутствия азота и фосфора в стоках и их прикрепления к отложениям.

Управление почвенными ресурсами

Текстура почвы и Структура почвы — это уникальные свойства почвы, которые будут иметь глубокое влияние на поведение почвы, такие как водоудерживающая способность, удержание и поставка питательных веществ, дренаж и выщелачивание питательных веществ. По плодородию почвы более грубые почвы обычно имеют меньшую способность удерживать и удерживать питательные вещества, чем более мелкие почвы. Однако эта способность снижается, поскольку мелкозернистые почвы подвергаются интенсивному выщелачиванию во влажной среде. Текстура почвы Текстура почвы играет важную роль в управлении питательными веществами, поскольку влияет на удержание питательных веществ. Например, почвы с более мелкой текстурой, как правило, обладают большей способностью накапливать почвенные питательные вещества. В нашем обсуждении минерального состава почвы мы упоминали, что минеральные частицы почвы присутствуют в широком диапазоне размеров. Напомним, что фракция мелкозема включает все частицы почвы размером менее 2 мм. Частицы почвы в этой фракции делятся на 3 отдельных класса размеров, которые включают песок, ил и глину. Размер песчинок колеблется от 2,0 до 0,05 мм; ил 0,05 мм и 0,002 мм; и глина менее 0,002 мм. Обратите внимание, что частицы глины могут быть более чем в тысячу раз меньше, чем частицы песка.Эта разница в размерах во многом связана с типом основного материала и степенью выветривания. Частицы песка, как правило, являются первичными минералами, не претерпевшими значительного выветривания. С другой стороны, частицы глины являются вторичными минералами, которые являются продуктами выветривания первичных минералов. По мере того как выветривание продолжается, частицы почвы разрушаются и становятся все меньше и меньше. Текстурный треугольник Текстура почвы — это относительные пропорции песка, ила или глины в почве.Текстурный класс почвы — это группа почв, основанная на этих относительных пропорциях. Почвы с самой мелкой текстурой называются глинистыми почвами, а почвы с самой крупной текстурой — песками. Однако почва, которая имеет относительно однородную смесь песка, ила и глины и проявляет свойства каждого по отдельности, называется суглинком. Существуют разные типы суглинков, в основе которых наиболее часто присутствует отдельная почва. Если процентное содержание глины, ила и песка в почве известно (в основном посредством лабораторного анализа), вы можете использовать текстурный треугольник для определения класса текстуры вашей почвы. Рисунок 15 . Текстурный треугольник. Текстурный треугольник описывает относительные пропорции песка, ила и глины в различных типах почв. Источник: http://soils.usda.gov/technical/manual/print_version/complete.html Основные текстурные классы для почв Мауи представлены в Таблице 3 . Каждый из текстурных классов, перечисленных в таблице 3, представляет собой мелкозернистые почвы. Как видите, исследования почвы показывают, что более 90% почв Мауи имеют мелкозернистую структуру.Это во многом связано с типом материнского материала большинства почв Гавайев, которым является базальт. Поскольку базальт представляет собой камень с мелкой текстурой, он превращается в мелкозернистую почву. Относительное количество глины имеет большое значение в почве. Таблица 3. Основные текстурные классы почв Мауи Текстурный класс Процент почв Мауи, относящихся к основным текстурным классам илистая глина 44% Суглинок илистый 23% Илистый суглинок 11% Суглинок 10% Глина 5% Чтобы узнать больше о текстурном треугольнике и текстурных классификациях почвы, нажмите на анимацию из Университета штата Северная Каролина ниже: http: // курсы.почва.ncsu.edu/resources/physics/texture/soiltexture.swf Важность глины и других частиц аналогичного размера Частицы глины, как и другие частицы аналогичного размера, являются важными компонентами почвы. Существует фундаментальная разница между почвами, которые содержат большое количество частиц песка, и почвами, которые содержат большое количество очень мелких частиц, таких как глина. Эта разница — площадь поверхности. Общая площадь поверхности данной массы глины более чем в тысячу раз превышает общую площадь поверхности частиц песка той же массы.Чтобы представить эту идею в перспективе, представьте себе один куб с 6 сторонами. Этот куб представляет собой частицу песка. Теперь представьте, что вы разбиваете этот единственный куб на 100 кубиков меньшего размера, которые представляют собой 100 частиц глины. У этих 100 кубиков по 6 сторон. По сути, разбив большой куб, вы открыли намного больше поверхностей. Таким образом, общая площадь поверхности меньших кубиков будет намного больше, чем площадь поверхности одного куба. Для дальнейшего изучения этой концепции просмотрите короткую анимацию, щелкнув следующую ссылку на Университет штата Северная Каролина: http: // курсы.почва.ncsu.edu/resources/physics/texture/soilgeo.swf Это увеличение площади поверхности имеет важное значение для управления питательными веществами, поскольку оно обеспечивает много мест для частиц почвы, чтобы удерживать и поставлять питательные вещества (такие как кальций, калий, магний, фосфат) и воду для поглощения растениями Типы очень мелких частиц в почве Наиболее распространенные глинистые минералы в почве Мауи — это слоистых силикатных глин, или филлосиликатов .Существуют различные типы слоистых силикатов, такие как каолинит, галлуазит, монтмориллонит и вермикулит. Как мы обсудим позже, различные типы слоистых силикатов сильно различаются. Для получения дополнительных сведений о различных минералах слоистой силикатной глины щелкните ссылку ниже и прокрутите вниз до «Филосиликатной комнаты»: http://www.soils.wisc.edu/virtual_museum/silicates.html Аморфные минералы, такие как аллофан, имоголит и ферригидрид , могут быть найдены в вулканических почвах Гавайев, образовавшихся из вулканического пепла.Как и силикатные глины, эти минералы имеют очень большую площадь поверхности. В результате почвы с аморфными минералами содержат большое количество воды и запасенных питательных веществ, в зависимости от степени выветривания. Оксиды алюминия и железа обычно встречаются в сильно выветренных почвах тропиков. По мере интенсивного выветривания глинистых минералов структура силикатных глин изменяется. В частности, силикатные глины теряют кремнезем. В почве остаются оксиды алюминия и железа.Гиббсит является примером оксида алюминия, который имеет серовато-беловатый оттенок. Гетит является примером оксида железа, придающего почве красноватый цвет. Свойства оксидов Оксиды достаточно стабильны и устойчивы к дальнейшим атмосферным воздействиям. Оксиды могут действовать как клей и удерживать вместе другие частицы почвы. Оксиды могут связывать питательные вещества, например фосфор. Оксиды обладают высокой анионообменной емкостью (AEC). Гумус — это часть органического вещества, которая наиболее устойчива к разложению и остается в почве. Гумус состоит из мелких частиц с огромной площадью поверхности. Эти частицы обладают очень большой способностью удерживать и поставлять питательные вещества, а также удерживать воду. Структура почвы Структура почвы — это расположение частиц почвы в группы.Эти группы называются педами или агрегатами, которые часто образуют отличительные формы, обычно встречающиеся в определенных горизонтах почвы. Например, для поверхностного горизонта характерны зернистые частицы почвы. Агрегация почвы является важным показателем обрабатываемости почвы. Считается, что хорошо агрегированные почвы имеют «хорошую вспашку». Различные типы почвенных конструкций представлены в Таблица 4 . Таблица 4 .Типы почвенных структур в почвах Источник: http://www.cst.cmich.edu/users/Franc1M/esc334/lectures/physical.htm Почвенные агрегаты Обычно только очень мелкие частицы образуют агрегаты, которые включают силикатные глины, минералы вулканического пепла, органические вещества и оксиды. Существуют различные механизмы агрегации почвы. Механизмы агрегации почв Почвенные микроорганизмы выделяют вещества, которые действуют как вяжущие вещества и связывают частицы почвы вместе. У грибов есть волокна, называемые гифами, которые проникают в почву и связывают частицы почвы вместе. Корни также выделяют в почву сахар, который помогает связывать минералы. Оксиды также действуют как клей и соединяют частицы вместе. Этот процесс агрегации очень характерен для многих сильно выветрившихся тропических почв и особенно распространен на Гавайях. Наконец, частицы почвы могут естественным образом притягиваться друг к другу за счет электростатических сил, подобно притяжению между волосами и воздушным шаром. Общая стабильность Стабильная агрегация почв — очень ценное свойство продуктивных почв. Тем не менее, устойчивость почвенной агрегации во многом зависит от типа минералов, присутствующих в почве. Некоторые глинистые минералы образуют очень устойчивые агрегаты, в то время как другие глинистые минералы образуют слабые агрегаты, которые очень легко распадаются. Сильно выветрившиеся силикатные глины, оксиды и аморфные вулканические материалы, как правило, образуют наиболее устойчивые агрегаты.Присутствие органических веществ в этих материалах улучшает образование стабильных агрегатов. В управлении питательными веществами важна агрегированная стабильность, потому что хорошо агрегированные минералы хорошо дренируются и вполне пригодны для обработки. Напротив, менее выветрившиеся силикатные глины, такие как монтмориллонит, образуют слабые агрегаты. Некоторые силикатные глины обладают способностью к набуханию при усадке. Это означает, что минеральные вещества почвы расширяются или набухают при намокании, в результате чего почва становится липкой и плохо дренируется.При высыхании эти почвы усыхают и образуют трещины. Состав кристаллической решетки силикатных глин определяет потенциал набухания при усадке. Хотя на Мауи нет почв с потенциалом усадки, эти почвы можно найти на Молокаи. Для простого обсуждения химического состава почвенных глин щелкните следующую ссылку: http://www.aehsmag.com/issues/2002/june/soilclays.htm Чтобы узнать больше о структуре силикатных глин, перейдите по следующей ссылке из Университета Флориды: http: // grunwald.ifas.ufl.edu/Nat_resources/silicates/silicates.htm

Плодородие почвы — обзор

Дополнительные и конкурентные взаимодействия для ресурсов

AF, как известно, увеличивает общую продуктивность системы и улучшает структуру почвы, рециркуляцию питательных веществ и устойчивость при производстве древесины, дров, фруктов, кормов и сидератов. в дополнение к однолетним продовольственным культурам (Young, 1997). Однако потенциальные выгоды зависят от сложных пространственных и временных взаимодействий между биологическими, физическими, гидрологическими и климатическими компонентами системы; К ним относятся виды деревьев и сельскохозяйственных культур, тип почвы, глубина и плодородие, количество и распределение осадков, солнечная радиация, а также температура и влажность воздуха (Ong et al ., 2002, 2006; Lott et al ., 2009). Основным аспектом, влияющим на общий результат интеграции деревьев в системы земледелия, является повышение конкурентоспособности деревьев по мере их укоренения и роста (Lott et al ., 2000a, b).

Корни деревьев простираются на гораздо большие поперечные расстояния и глубину, чем корни сельскохозяйственных культур (Stone and Kalisz, 1991), тем самым используя гораздо больший объем почвы. Следовательно, существует потенциал как для взаимодополняемости, так и для конкуренции в зависимости от распределения и активности деревьев и корней сельскохозяйственных культур в почвенном профиле.Глубина укоренения потенциально не ограничена в глубоких почвах, лишенных непроницаемых твердых пластов или каменистых горизонтов, а корни некоторых видов деревьев могут достигать глубины 20–30 м в поисках глубоководных запасов.

Комплементарность может быть пространственной или временной. Пространственная взаимодополняемость возникает, когда деревья используют большие запасы воды и питательных веществ, удовлетворяя центральный принцип AF, согласно которому деревья должны использовать ресурсы, к которым культуры не могут получить доступ, если система хочет добиться успеха (Cannell et al ., 1996). Например, исследования стабильных изотопов в Нигере показали, что деревья нима ( Azadirachta indica ) извлекали грунтовые воды на глубине 6 м в долине Маджия, но не в Садоре, где уровень грунтовых вод был слишком глубок, чтобы быть доступным (35 м; Смит). и др., , 1997). Напротив, временная взаимодополняемость возникает, когда деревья предъявляют свои основные требования к ресурсам в разное время для сельскохозяйственных культур, например, в течение засушливого сезона после сбора урожая. Это было проиллюстрировано исследованиями промежуточных культур живой изгороди, содержащих Leucaena leucocephala , в Хайдарабаде, Индия, которые показали, что деревья продолжали расти в сухой сезон, когда выпало 20% годового количества осадков (Black and Ong, 2000).

Интересным агрономическим решением для достижения временной комплементарности является использование полностью или частично лиственных (безлистных) деревьев во время посевного сезона (Broadhead et al ., 2003a, b; Muthuri et al ., 2005). Эта дополнительная фенология листьев означает, что они менее конкурентоспособны, чем вечнозеленые деревья, которые используют ресурсы в течение всего года. Однако внедрение менее конкурентоспособных пород деревьев может быть несовместимо с целями фермеров, поскольку они часто менее продуктивны, чем быстрорастущие деревья, производящие экономически ценные продукты.Если фермеры хотят посадить больше быстрорастущих видов, могут потребоваться такие методы управления, как обрезка корней и / или побегов, чтобы контролировать конкуренцию за подземные ресурсы и уменьшить затенение сельскохозяйственных культур.

Деревья улучшают проникновение воды и уменьшают испарение и сток

Использование улучшенных паров является важной практикой AF для повышения плодородия почвы, поскольку позволяет избежать прямой конкуренции между деревьями и культурами. Об этом свидетельствуют скамьи террасы, используемые на крутых склонах в округе Кабале, Южная Уганда, где повторяющаяся обработка почвы на спуске и сползание почвы во время сильного дождя подтягивают верхний слой почвы к передней части террасы, обнажая неплодородный грунт на верхней террасе.Следовательно, верхняя терраса менее продуктивна и дает только 5% от общего урожая, когда вся терраса засажена единственными культурами. Однако залежи деревьев, содержащие Alnus acuminata (alnus), Calliandra calothyrsus (calliandra), Sesbania sesban (sesbania) или смесь всех трех видов, посаженных в верхней части террасы, дают целый ряд деревьев: базовые продукты и улучшают структуру и плодородие почвы, в то время как продовольственные культуры, такие как фасоль и кукуруза, продолжают выращивать на нижней террасе (Siriri et al ., 2010, 2012).

В этом исследовании измерения содержания влаги в почве ( θ _w ), когда деревья сесбании были в возрасте 31–39 месяцев, а алнус и каллиандра — 37–45 месяцев, показали, что необрезанная сесбания увеличивалась на θ _w на 14% и 18% соответственно на верхней террасе, где росли деревья, и на посевной площади на нижней террасе. Эквивалентное увеличение для alnus составило 15% и 9%, тогда как более конкурентоспособная каллиандра снизила θ _w на 3% и 15%, соответственно, на верхней и нижней террасах.Параллельно с этими эффектами на θ _w испарение почвы ( E _s ) составило 53% осадков под кукурузой под единственную кукурузу по сравнению с 38%, 37% и 29% в Sesbania , Calliandra. и Alnus после периодов сильных дождей (Siriri et al ., 2012). Таким образом, Alnus и особенно Sesbania увеличили доступную влажность почвы и снизили долю непродуктивных дождевых осадков.Кроме того, залежи деревьев уменьшили сток с 17% до 4% сезонных осадков (Siriri et al ., 2006). Эти результаты показывают, что Sesbania и Alnus могут быть интегрированы в небольшие хозяйства без ущерба для водоснабжения сельскохозяйственных культур, хотя alnus необходимо обрезать для поддержания урожайности. Напротив, хотя Calliandra уменьшил E _s , сэкономленная вода была поглощена его обширной корневой системой, лишив посевы воды и предполагая, что пар Calliandra неприемлем, поскольку урожайность сельскохозяйственных культур снизилась даже после обрезки (Siriri и др. ., 2010).

В дополнение к доступу к глубоководным запасам, недоступным для однолетних культур, корни деревьев служат защитной сеткой для улавливания питательных веществ, вымытых из верхнего слоя почвы, и возврата их на поверхность почвы в виде подстилки (Rowe et al ., 1999). Азот (N) является наиболее ограничивающим питательным веществом для растениеводства в большинстве стран Африки к югу от Сахары, но высокая стоимость неорганических удобрений часто препятствует их использованию бедными фермерами. Это вызвало повышенный интерес к системам AF с низким потреблением, содержащим бобовые породы деревьев, чья лиственная биомасса обеспечивает зеленолистный навоз (GLM) для снабжения азотом сельскохозяйственных культур (Okogun et al ., 2000). Урожайность сельскохозяйственных культур обычно сильно коррелирует с предсезонной концентрацией минерального азота (NO ₃ ^— + NH ₄ ⁺ ) в верхнем слое почвы и минерализацией органического вещества после улучшенных залежей или в смешанных системах земледелия, содержащих зернобобовые (Ikerra ). et al ., 1999). Применение Gliricidia GLM приводит к почти немедленному высвобождению азота, при этом 30% высвобождается в течение 7 дней и до 60% в течение 24 недель. Если также добавить неорганические удобрения, Gliricidia GLM высвобождает до 60% азота в течение 3 недель и 70% в течение 24 недель (Itimu, 1997; Phombeya, 1999).Значительные улучшения урожайности кукурузы были очевидны в системах, основанных на деревьях, через 2 года, когда было получено примерно 3,0 т га ^–1 зерна, что в три раза больше, чем для неоплодотворенной кукурузы (Chirwa et al ., 2003). Однако, хотя применение GLM увеличивало предсезонный уровень минерального азота в почве, он быстро снижался во время раннего роста сельскохозяйственных культур, когда растения были слишком маленькими, чтобы использовать доступный азот (Chirwa et al ., 2006). В таких обстоятельствах присутствие деревьев повышает эффективность использования питательных веществ, обеспечивая страховочную сетку для улавливания питательных веществ, вымытых из верхнего слоя почвы во время интенсивных дождей, и возврата их в поверхностные горизонты, от которых в первую очередь зависят корни сельскохозяйственных культур, аналогично гидравлическому подъемнику вода описана позже.

Наибольшая возможность для одновременных систем AF тропических засушливых земель, по-видимому, заключается в использовании дополнительных взаимодействий между деревьями и культурами, выращиваемыми для их товарной продукции (Ong and Leakey, 1999). Хотя деревья обеспечивают ценные экосистемные услуги, они обычно не являются основной причиной, по которой фермеры сохраняют, управляют или сажают их. Тысячи видов деревьев выращиваются для получения ценных продуктов, таких как жердь, фрукты, фураж, дрова и лекарственные препараты, как показано в базе данных Всемирного центра агролесоводства.Часто существует компромисс между ценными древесными продуктами и экосистемными услугами, которые приносят деревья. Например, быстрорастущие эвкалипты высоко ценятся в сильно деградировавших странах, таких как Эфиопия, где они, безусловно, являются самыми популярными породами деревьев у фермеров, и попытки внедрить более благоприятные виды не принесли результатов.

Фермеры часто пренебрегают видами с выдающимися гидрологическими свойствами и отличной взаимодополняемостью водопользования. Многие местные породы деревьев идеально подходят для посадки однолетних культур, но они либо имеют низкую ценность, либо имеют медленные темпы роста.Исключительным случаем успешного предотвращения конкуренции в системах одновременной AF является традиционное использование Faidherbia albida , который в настоящее время является целевым видом программы естественного восстановления (FMNR), управляемой фермерами, в парках Сахеля. Его высокая степень комплементарности является следствием необычной фенологии обратного полога, поскольку он безлистный во время посевного сезона и лиственный в засушливый период. Многие авторы сообщают об увеличении урожайности под деревьями F. albida («эффект альбиды»), что объясняется улучшенной доступностью воды и основных макроэлементов, особенно азота и фосфора, хотя относительная важность этих факторов меняется в зависимости от сезона и зависит от воды в почве и статуса питательных веществ на конкретных участках (Rhoades, 1995; Kho et al ., 2001).

Однако для развития «эффекта альбиды» в Эфиопии потребуется 20-40 лет (Poschen, 1986), что выходит за рамки горизонта планирования большинства фермеров. Конечно, было бы идеально сочетать ценные деревья с культурами, чтобы снижение урожайности было более чем компенсировано ценными продуктами с деревьев. Одним из примеров является система просеивания Melia volkensii , используемая в полузасушливой Кении (Ong and Leakey, 1999). Недавний подход заключается в продвижении и поддержке FMNR полезных деревьев, таких как F.albida (Гаррити и др. ., 2010). FMNR началось в Нигере в 1980-х годах из-за провала массовых проектов традиционного лесовосстановления в Сахеле. Анализ спутниковых снимков показал, что 4,8 млн га сельскохозяйственных угодий, в которых преобладает F. albida , распространились по регионам Маради и Зиндер благодаря этой практике (Reij et al ., 2009). Необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять, как FMNR способствует быстрому росту деревьев в Нигере.