СОДЕРЖАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 3 ПОЧВЕННАЯ БИОТА 5 ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВЫ 6 АГРОФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 7 ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ 7 СТРУКТУРА 8 МОЩНОСТЬ ПАХОТНОГО И ГУМУСОВОГО СЛОЕВ 9 ВОДНЫЙ РЕЖИМ 9 ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ 10 ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ 11 АГРОХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПЛОДОРОДИЯ 12 ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ В ИНТЕНСИВНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ 13 Биологические факторы плодородия почвы Содержание и состав органического вещества почвы Органическое вещество почвы образуется из отмерших остатков растений, микроорганизмов, почвенных животных и продук¬тов их жизнедеятельности.
Первичное органическое вещество, поступившее в почву, подвергается сложным превращениям, включающим процессы разложения, вторичного синтеза в форме микробной плазмы и гумификации. Сочетание названных процес¬сов приводит в биологически активных почвах к образованию сложной смеси органических веществ, состоящей из малоразло¬жившихся растительных и животных остатков с сохранившейся первоначальной структурой; промежуточных продуктов разложе¬ния органических и животных остатков (например, лигнина); соб¬ственно гумусовых веществ, образовавшихся путем микробного синтеза или остаточного происхождения; растворимых органиче¬ских соединений, которые более или менее быстро минерализуются до простых минеральных соединений (Н2О, СО2 и др.) или участвуют в синтезе собственно гумусовых веществ.
Органическое вещество, консервирующее энергию солнца в химически связанной форме, — единственный источник энергии для развития почвы, формирования ее плодо¬родия.
Основным источником первичного органического вещества, поступающего в почву под естественной растительностью, являются остатки растений. Во-первых, они удобряют почву ежегодно после уборки урожая, в то время как все осталь¬ные виды органических удобрений вносят в почву периоди¬чески.
Во-вторых, не требуется дополнительных затрат на их вне¬сение. В-третьих, растительные остатки распределяются в поч¬ве наиболее равномерно. В них содержатся все макро- и микроэлементы, необходимые растениям и животным. На пахотных почвах с отчуждением большей части урожаев полевых культур источником органического вещества служат надземные и корневые остатки растений, а также вносимые в почву органические удобрения.
Растительные остатки разделяют на три группы: 1 — пожнивные остатки растений; 2 — листостебельные; 3 — корневые. Пожнивные остатки представлены стерней злаков, частями стеб¬лей, листьев и всех других надземных частей растений, которые остаются в поле после уборки урожая. Листостебельные части растений включают корневища, столоны картофеля, корневые шейки клевера, люцерны и других трав, остатки клуб¬ней, корнеплодов, луковиц. Корневые остатки растений представ¬лены корнями выращиваемой культуры, сохранившимися живы¬ми к моменту уборки, а также корнями, отмершими к моменту уборки.
Размеры корнепада, по данным Т. И. Макаровой, могут до¬стигать у озимой пшеницы 124—480 кг/га, у овса — 330 — 620 кг/га сухого вещества. Запасы гумуса за счет корнепада и корневых выделений могут пополниться на 130—230 кг/га. Корни растения еще при их жизни активно участвуют в почвенных процессах. Разветвляясь, они контактируют с поч¬венными частицами и тем самым способствуют равномерному распределению органического вещества и образованию струк¬турных агрегатов.
В почве при выращивании растений происходят одновремен¬но два противоположных процесса: синтез, накопление органи¬ческого вещества, и его разрушение. Интенсивностью обоих процессов, их соотношением определяются конечные результа¬ты, по которым оценивают влияние данной культуры на почву. Если конечный результат положительный, за культурой призна¬ются свойства улучшать плодородие почвы и наоборот. Между тем на процесс разрушения органического вещества влияют не столько сами культуры, сколько приемы их возделывания.
О влиянии минеральных удобрений на развитие корневой системы существуют различные мнения. Н. А. Качинский высказал предположение, что «чем благоприятнее для растений почва, тем относительно к надземным частям слабее развита его корневая система». Наряду с количеством растительных остатков важное значение имеет их химический состав и скорость разложения в почве. Так, растительные остатки многолетних трав содержат большое количество элементов питания.
Содержание азота в корневых остатках многолетних бобовых трав колеблется в пределах 2,25—2,60 %, фосфора — 0,34—0,80 %, в поукосных остатках — соответственно 1,82—2,65 и 0,30—0,71 %. Количество азота и фосфора в корнях бобово-злаковых травосмесей зависит от доли каждого компонента и составляет 0,91—2,37 % азота и 0,25— 1,06% фосфора, в поукосных остатках — соответственно 1,60—-2,18 и 0,17—0,54 %. Злаковые травы содержат значительно мень¬шее количество азота в корнях и поукосных остатках.
На ход и скорость разложения влияют, во-первых, внешние условия среды: влажность, темпе¬ратура, рН почвы, содержание в ней кислорода и питатель¬ных веществ и, во-вторых, химический состав растительных остатков. Превращение первичного органического вещества в почве проходит в несколько этапов. На первом этапе происходит химическое взаимодействие между отдельными химическими веществами отмершего расте¬ния (например, ароматические соединения клеточных оболочек могут вступать в химические реакции с белками раститель¬ных клеток), которое можно значительно ускорить за счет био¬логических и минеральных катализаторов.
На втором этапе происходят механическая подготовка и перемешивание с почвой растительных остатков с помощью почвенной фауны. Нельзя отрицать и определенную биохими¬ческую подготовку первичного органического вещества к микроб¬ному разложению при прохождении растительной массы через желудочно-кишечный тракт почвенных животных.
На третьем этапе превращения свежего органического ве¬щества в почве происходит минерализация его с помощью микроорганизмов. В первую очередь минерализуются воднорастворимые органические соединения, а также крахмал, пектин и белковые вещества. Значительно медленнее минерализуется цел¬люлоза, при разложении которой освобождается лигнин — соеди¬нение, весьма устойчивое к микробиологическому расщеплению. Конечными продуктами превращений первичного органиче¬ского вещества являются минеральные продукты (СО2, Н2О, нитраты, фосфаты, в анаэробных условиях Н2O и СН4). Кроме того, в почве накапливаются в качестве продуктов метабо¬лизма микроорганизмов низкомолекулярные органические кислоты (муравьиная, уксусная, щавелевая и др.). Процессы минерализации органического вещества в почве имеют экзотермический.
Часть продуктов биологического разложения первичного органического вещества превращается в особую группу высокомо¬лекулярных соединений — специфические, собственно гумусовые вещества, а сам процесс называют гумификацией.
Основная часть органического вещества почвы (85—90%) представлена специфическими высокомолекулярными гумусовы¬ми соединениями. Принято подразделять специфические гумусовые вещества на три основные группы соединений: гуминовые кисло¬ты, фульвокислоты и гумины. Гуминовые кислоты (ГК) — фракция темно-окрашенных, высокомолекулярных соединений, извлекаемая из почвы щелоч¬ными растворами, при подкислении вытяжки выпадает в осадок в виде гуматов. В составе гуминовых кислот углерода — 52 — 62 %, водорода — 3,0—5,5, кислорода — 30—33, азота — 3— 5 %. Основу молекулы ГК образует ароматическое ядро, сформи¬рованное ароматическими и гетероциклическими кольцами типа бензола, фурана, пиридина, нафталина, антрацена, индола, хинолина.
Ароматические кольца соединены между собой в рыхлую сетку. Боковые периферические структуры молекулы — алифати¬ческие цепи. Ядро молекулы ГК отличается гидрофобными свойствами, боковые цепи — гидрофильными.
Конституционная часть молекулы ГК — функциональные группы: карбоксильные и фенолгидроксильные, определяющие кислотный характер ГК и способность к катионному обмену. Фульвокислоты (ФК) — органические оксикарбоновые азот¬содержащие кислоты. По В. В. Пономаревой, в составе ФК углерода — 45,3 %, водорода — 5, кислорода — 47,3, азота — 2,4 %. При сравнении с элементным составом ГК, фульвокислоты содержат меньше углерода и азота, а кислорода больше. Фульвокислоты следует рассматривать как химически наиме¬нее «зрелые» гуминовые соединения.
Между ГК и ФК существу¬ет тесная связь. Как те, так и другие очень неоднородны и пред¬ставлены многочисленными фракциями. Гумины — наиболее инертная часть почвенного гумуса, не извлекаемая из почвы при обычной обработке ее щелочными растворами. По своему составу гумины близки к ГК. Вместе с тем фракция гуминовых веществ более прочно связана с ми¬неральной частью почвы, что значительно меняет ее свойства. Исключительно важная роль органического вещества в фор¬мировании почвы в значительной степени основана на их способ¬ности взаимодействовать с минеральной частью почвы.
Образую¬щиеся при этом органо-минеральные соединения — обязательный комплекс любой почвы. Образованию органо-минеральных соединений в почве способствует высокая био¬логическая активность, обеспечивающая поступление в систе¬му реакционно-способных органических веществ. Внесение в поч¬ву биологически малодоступных органических веществ, например торфа, не приводит к образованию органо-минеральных соединений.
Органическое вещество почвы, аккумулируя огромное количе¬ство углерода, способствует большей устойчивости круговорота углерода в природе. В этом, а также в накоплении еще ряда элементов в земной коре состоит важная биогеохимическая функция органического вещества в земной коре.
ПОЧВЕННАЯ БИОТА. Довольно широко распространены в почве моллюски и членистоногие (пауко... Одна часть органического вещества минерализуется полностью, а продукты... Важнейшая функция почвенных организмов — создание проч¬ной комковатой ... Последнее в решающей степени определяет водно-воздушный режим почвы, с...
ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВЫ. чистотой почвы от сор¬няков, вредителей, болезнетворных начал, а также... Но особенно сильное влияние на их содер¬жание оказывает бессменное выр... Они оказывают влияние на интенсивность дыхания а также на азотный обме... Вместе с экссудатами в почву поступает большинство веществ, участвующи...
Гранулометрический состав Развитая почва представляет собой смесь меха... Тонкодисперсные частицы в силу большой абсолютной и удельной поверхнос... Они вследствие высокой поглотительной способности содержат наибольшее ... Эти оболочки уменьшают силы сцепления между части¬цами, раздвигают их ... Однако в условиях эрозионной опасности особое агрономическое значение ...
МОЩНОСТЬ ПАХОТНОГО И ГУМУСОВОГО СЛОЕВ. Осадки, поливная вода быстро поглощаются почвой, аккумулируются в ней ... Лучшие условия увлажнения почвы обеспечивают благоприятный питательный... Мешков и Р. Ходакова).
С водой в растение из почвы поступают питательные вещества, испарение ... Процессы превращения, трансформации и миграции веществ в почве также т... 2. Максимальная гигроскопичность (МГ) — влажность поч¬вы, соответствующая... Газообмен между почвой и атмосферой осуществляется посредством таких ф...
Меры по улучшению теплового режима почв в общем совпадают с мерами рег... Другой, но менее значительный — тепло, выделяемое в почву в ре¬зультат... Растительность, покрывающая почву, значительно изменяет альбедо. Основной источник тепла в почве — солнечная энергия. Расход тепла почвой происходит по следующим статьям: лучеиспускание те...
Растения могут усваивать некоторые относительно простые органические а... Источником энергии в растении для поглощения элементов питания являетс... Кислотность почвы снижает поглощение питательных веществ растениями. Повышенная кислот¬ность угнетает почвенные организмы, прежде всего нит... В целом биологическая активность кислой почвы несравненно ниже, чем не...
Оба эти пути направлены на достижение единой цели, но эффективность их... Технологичес¬кое воздействие не в состоянии компенсировать веществен¬н... Устранение негативных явле¬ний, вызванных в почве возделыванием культу... ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ В ИНТЕНСИВНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ. Технологический путь воспроизводства плодородия обос¬новывается улучше...
Литература.