Основные показатели плодородия почвы

gn:justify">Некоторые микроорганизмы (клубеньковые и свободноживущие азотфиксирующие  бактерии) усваивают азот атмосферы  и обогащают им почву.

Почвенные организмы (особенно фауна) способствуют перемещению веществ  по профилю почвы, тщательному перемешиванию  органической и минеральной части  почвы.

Важнейшая функция почвенных  организмов — создание прочной комковатой структуры почвы пахотного слоя. Последнее в решающей степени  определяет водно-воздушный режим  почвы, создает условия высокого плодородия почвы.

Наконец, почвенные организмы  выделяют в процессе жизнедеятельности  различные физиологически активные соединения, способствуют переводу одних  элементов в подвижную форму  и, наоборот, закреплению других в  недоступную для растений форму.

В обрабатываемой почве функции  почвенных организмов сводятся к  поддержанию оптимального питательного режима (частичное закрепление минеральных  удобрений с последующим освобождением  по мере роста и развития растений), оструктуриванию почвы, устранению неблагоприятных экологических  условий в почве.

В интенсивном земледелии экологические условия могут  иногда в решающей степени определять эффективное плодородие почвы. В  ней существуют тесные многообразные  связи между всеми почвенными организмами. Причем вся эта система  находится в состоянии непрерывно изменяющегося равновесия. Одни группы микроорганизмов предъявляют простые  требования к пище, другие — сложные. Между одними группами существуют симбиотические (взаимно полезные) связи, между другими  — антибиотические. Микроорганизмы в последнем случае выделяют в  почву вещества, подавляющие развитие других микроорганизмов.

Практическое значение имеет  способность некоторых микроорганизмов  оказывать губительное действие на представителей фитопатогенной микрофлоры. Усилить активность желательных  микроорганизмов можно путем  внесения в почву органического  вещества. В этом случае отмечается вспышка в развитии почвенных  сапрофитов, которые, в свою очередь, стимулируют развитие микроорганизмов, угнетающих фитопатогенные виды. Для  нормального функционирования почвенных  организмов необходимы, прежде всего, энергия и питательные вещества. Для подавляющего большинства микроорганизмов  такой источник энергии — органическое вещество почвы. Поэтому активность почвенной микрофлоры главным образом  зависит от поступления или наличия  в почве органического вещества.

Для оценки деятельности почвенной  биоты используют показатель «биологическая активность почвы». Под биологической  активностью понимают, в одних  случаях общую биогенность почвы, определяемую, как правило, подсчетом  общего количества почвенных микроорганизмов. Если иметь в виду несовершенство методик, применяемых в этом случае, и малую кратность определений  во времени, то результаты анализа дают примерную картину биологической  активности почвы.

Другая точка зрения относительно методов определения биологической  активности почвы заключается в  учете результатов деятельности почвенных организмов. Особенно важен  такой подход в агрономии. Однако привести к общему знаменателю исключительно  многообразную деятельность почвенной  флоры и фауны методически  непросто.

Наиболее универсальный  показатель деятельности почвенных  организмов — продуцирование ими  углекислого газа. Поэтому учет выделяемого  почвой углекислого газа — первостепенный из других биохимических способов определения  биологической активности почвы.

 

1.2 Фитосанитарное состояние  почвы

 

Плодородие почвы в  значительной степени определяется фитосанитарным состоянием почвы, т. е. чистотой почвы от сорняков, вредителей, болезнетворных начал, а также токсических  веществ, выделяемых растениями, ризосферой микрофлорой и продуктами разложения.

Фитотоксичность почвы обусловлена  накоплением физиологически активных веществ, среди которых присутствуют фенольные соединения, органические кислоты, альдегиды, спирты и др. совокупность этих веществ получила название колинов, состав и концентрация которых зависят  от температуры и влажности почвы, от микроорганизмов и растений. При  низких концентрациях фитотоксических  веществ в почве обнаруживается стимулирующий эффект, но при увеличении их содержания наступает сильное угнетение роста растений или прорастания семян. Так, в стационарных опытах ТСХА установлено, что водная вытяжка из почвы бессменных посевов озимой пшеницы и ячменя, взятая в начале весенней вегетации, снижала всхожесть семян этих культур более, чем на 20 % и угнетала рост корневой системы, явилась одной из причин изреженности бессменных посевов.

Источник образования  и поступления токсических веществ  в почве — корневые выделения  растений, послеуборочные растительные остатки и продукты метаболизма  микроорганизмов. Наиболее интенсивно фитотоксические вещества накапливаются  при возделывании на одном месте  однородных или близких по биологии культур и при создании в почве  анаэробных условий.

Когда в структуре посевных площадей преобладают культуры со сходными биологическими особенностями, как, например, зерновые, в почву ежегодно поступает  приблизительно одинаковая по количеству и качеству органическая масса в  виде корневых выделений и растительных остатков. Это приводит к изменению  соотношения основных группировок  микробиоценоза, появлению фитотоксических  форм, которые поставляют в почву  вредные для культурных растений вещества. Так, при разложении растительных остатков зерновых культур в почве  обнаружено повышенное содержание фенольных  соединений, которые, находясь в зоне семян растений, ингибируют их прорастание.

Анаэробные условия способствуют образованию токсических веществ, так как при этом корневые выделения  и промежуточные продукты минерализации  гумуса превращаются в сильно восстановленные  соединения, что обусловливает создание очагов токсичности в почве. Можно  полагать также, что в зоне корня  некоторых растений избирательно накапливаются  некоторые группы микроорганизмов, неблагоприятно действующих на растения.

Внесение минеральных  и особенно органических удобрений  приводит к уменьшению в почве  численности фототоксичных микроорганизмов. Но особенно сильное влияние на их содержание оказывает бессменное выращивание  сельскохозяйственных растений — количество фототоксичных форм микроорганизмов  в почве значительно увеличивается.

Фитотоксины почвенных микроорганизмов  вызывают изменения в химическом составе растений, нарушают обмен  веществ в них. Они оказывают  влияние на интенсивность дыхания, а также на азотный обмен растений. Фитотоксины почвенных микроорганизмов  значительно снижают фотосинтетическую  активность растений.

Корни растений выделяют различные  аминокислоты, углеводы и другие вещества. Вместе с экссудатами в почву  поступает большинство веществ, участвующих в метаболизме клеток высших растений: сахара, гликозиды, органические кислоты, витамины, ферменты, алкалоиды  и другие. Все эти вещества могут  быть в той или иной мере использованы микроорганизмами в качестве источника  питания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Агрохимические факторы плодородия.

 

Растения усваивают азот и зольные элементы из почвы в  форме минеральных солей, растворенных в почвенном растворе. При этом используются как восстановленные (соли аммония), так и окисленные (соли азотной кислоты) соединения азота.

Растения могут усваивать  некоторые относительно простые  органические азот- и фосфорсодержащие вещества (некоторые аминокислоты, фитин), однако практическое их значение в питании ничтожно. Источником энергии  в растении для поглощения элементов  питания является дыхание. Более  молодые, интенсивно дышащие корни  больше усваивают из почвенного раствора минеральных солей.

Процессы корневого питания  растений тесно связаны с такими свойствами почвы, как рН почвенного раствора, водно-воздушный режим  почвы, содержание в ней усвояемых  элементов питания, и другими  условиями внешней среды. Кислотность  почвы снижает поглощение питательных  веществ растениями. Отмечают как  прямое, так и косвенное действие повышенного содержания в почве  ионов Н+. Прежде всего, изменяется физико-химическое состояние цитоплазмы клеток корня, нарушается ее проницаемость, наружные клетки ослизняются, корни плохо  растут.

Большинство возделываемых  культур и почвенных микроорганизмов  лучше развивается при слабокислой  или нейтральной реакции почвы. Однако отдельные виды культурных растений значительно различаются по требовательности как к наиболее оптимальному для  их роста интервалу рН, так и  к смещению его в ту или другую сторону.

Недостаток в почве  обменных кальция и магния вызывает резкое ухудшение физических и физико-химических свойств почвы (структура почвы, емкость поглощения, буферность). В  почвенном растворе появляются свободные  ионы алюминия и марганца, токсичные  для растений. Подвижность же ряда микроэлементов (например, молибдена) уменьшается, растения испытывают в них недостаток. Повышенная кислотность угнетает почвенные организмы, прежде всего нитрификаторы и азотфиксирующие бактерии (клубеньковые и свободно живущие), почвенную фауну (дождевые черви, клещи, ногохвостки). В целом биологическая активность кислой почвы несравненно ниже, чем нейтральной.

Чтобы привести реакцию почвы  к интервалу слабокислая —  слабощелочная, применяют химическую мелиорацию почв. Кислые почвы периодически известкуют, а щелочные, прежде всего  солонцы, гипсуют. Для повышения  содержания в почве, таких жизненно важных элементов как калий, азот и фосфор, вносят минеральные удобрения. Эффективность удобрений зависит  от почвенно-климатических условий. Уровень плодородия почвы, состояние  питательного режима, трансформационные  ее возможности в отношении доступности  вносимых удобрений для возделываемых  растений — все это оказывает  влияние на выбор видов удобрений.