Гумус: что это такое, состав, содержание в почве (таблица), образование, поддержание баланса

Гумус: что это такое, состав, содержание в почве (таблица), образование, поддержание баланса

Введение

Агрохимия – наука о взаимодействии растений и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур, о круговороте веществ в земледелии и использование удобрений для увеличения урожая, улучшения его качества и повышения урожая.

Современная агрохимия – теоретическая, биологическая, и химическая дисциплина, имеющая прямые выходы в практику сельскохозяйственного производства.

Главная задача агрохимии – управление круговоротом и балансом химических элементов в системе почва – растение. Применение удобрений – главным образом вмешательства человека в этот круговорот. Внесение минеральных удобрений позволяет вводить новые количества элементов питания растений, а навоза и других отходов животноводчества и растениеводства, также повторное использование питательных веществ уже входящих в состав предыдущих урожаев. Применение удобрений дает возможность восполнять вынос урожаем питательных веществ и непроизводительные потери их из почвы, вследствие ветровой и водной эрозии, выщелачивание, улетучивание в атмосферу и т.д. Таким образом, не только может поддерживать, но и повышать плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

Цель агрономической химии – создание научных условий питания растений с учетом знания свойств различных видов и форм удобрений, особенностей их взаимодействия с почвой, определение наиболее эффективных форм, способов, сроков применения удобрений.

Агрохимия играет важную роль в интенсивных технологических возделываниях сельскохозяйственных культур, в создании оптимальных уровней всех факторов участвующих в формировании урожая, в их наиболее благоприятном сочетании. Получения максимального экономически выгодного урожая базируется на использовании лучших сортов, обеспечении необходимых физических и химических свойств почв, комплексов применения средств химизации в период вегетации растений, своевременном и качественным выполнении всех агротехнических работ.

Агрохимия скрывает общие закономерности процессов взаимодействия факторов среды на урожай конкретных культур. Зная эти принципиальные закономерности специалист может предвидеть в ход их течения в конкретной обстановки при различных сочетаниях факторов среды.

Общие сведения о хозяйстве

ПоказателиСведения
1. Область 2. Специализация в хозяйстве: Растениеводство Животноводство 3. Площадь землевладения, га всего: из них: пашни, га пастбища, га 4. Поголовье животных: Коровы Лошади Свиноматки Телята Молодняк Приплод 5. Специализация севооборота, занимаемая площадь, гаСпециализируется на выращивании культур – зерновых Специализируется на разведении крупного и мелкого рогатого скота. 700 600 100 120 40 70 44 950 53 В хозяйстве один севооборот площадью 600 га, который специализируется на выращивании зерновых культур.

Агроклиматическая характеристика района

Калужская область расположена на северной окраине Среднерусской равнине возвышенности в лесной зоне. Местность слабо холмистая почвы в основном дерново-подзолистые и суглинистые. Грунтовые воды залегают на глубине 4 метров. Климат умеренно континентальный весной и осенью характерны заморозки. Средняя продолжительность без морозного периода составляет 130 дней. Число дней со снежным покровом составляет 140 дней. Калужская область относится к зоне достаточного увлажнения.

ПоказателиСведения
1. Средняя многолетняя сумма осадков; за год, мм за вегетационный период, мм 2. Средняя многолетняя температура воздуха, С за год за вегетационный период 3. Теплообеспеченночть периода вегетации; С (сумма t выше +10С) 4. Запасы продуктивной влаги в почве перед началом вегетации, мм в слое 0 – 20 см в слое 0 – 100 см перед посевом озимых культур в слое 0 – 20 см в слое 0 – 100 см600 397 4.4 12.5 2065 55 – 60 220 – 240 40 – 50 175 – 200

Агроклиматическая характеристика почвы севооборота

КультураПланируемая урожайность, цгаПлощадь, га
1 2 3 4 5 6Ячмень+клевер Клевер 1г Клевер 2г Озимая пшеница Картофель Кукуруза на силос25 40 35 30 200 400100 100 100 100 100 100
всего730600

Данный севооборот расположен на дерново-подзолистая супесчаной почве с содержанием гумуса 1.2%. Предварительно можно сказать, что получать планируемый урожай при таком содержании гумуса очень сложно т.к. она малоплодородна. Данная почва относится к классу 3 (методическое пособие по агрохимии).

Баланс гумуса в почве

Гумус – это сложный динамический комплекс органический соединений, образующий при разложении и гумификации органических остатков при разложении растений и животных. Решающая роль в его накоплении принадлежит остаткам древесной, кустарниковой и травянистой растительности.

Наибольшие запасы гумуса накапливаются при оптимальном количестве микроэлементов в почве, что характерно для регионов с умеренным гидротехническом режимом.

Гумус представляет собой относительно динамичную составную часть почвы, подвергающуюся количественным и качественным изменениям под влиянием целого ряда факторов, среди которых ведущим является хозяйственная деятельность человека.

Потери гумуса почвами объясняются усилением минерализации органического вещества в результате повышения интенсивности их обработки и степени аэрации. При недостаточном поступлении в пахотный слой пожнивных остатков и органических удобрений, увеличение доли пропашных культур и сокращением многолетних трав и полевых севооборотах, длительным односторонним применением минеральных удобрений (особенно физиологически кислых форм), неполным использованием растительных остатков на удобрение, выжиганием стерни, нередко сжиганием излишков соломы, отчуждением почвенного органического вещества с урожаем, проявлением водной и ветровой эрозии почв.

V – степень насыщенности почвы основаниями. Доля суммы поглощенных оснований (S), выражается в % от емкости поглощения /S+Hr/, называется степенью насыщенности почвы основаниями.

Агрохимическая характеристика почвы полей севооборота

Тип и разновидность почвы

Механический состав почвы

Содержание гумуса в, %

Содержание легкогид-ролизуемого азота, мг/кг

Баланс гумуса в почве

Вместе с возвращением элементов питания в почве имеет восстанавливаться содержание органических веществ. Поэтому органические удобрения является не только важным источником элементов питания для растений, но и источником гумуса в почве. Органические вещества почвы регулируют расходы элементов питания, предотвращают непродуктивным их потери от вымывания, образование газообразных продуктов, повышают эффективность минеральных удобрений. Поэтому проблема бездефицитного и положительного баланса гумуса в агрохимии – одна из важнейших.

Гумус из почвы теряется из следующих основных причин: 1) уменьшение поступления растительных остатков: 2) усиление минерализации гумуса в результате повышения аэрации при интенсивном механической обработки почвы; 3) разложение гумуса под влиянием физиологически кислых удобрений и активации микрофлоры внесенными удобрениями: 4) усиление минерализации после осушения: 5) усиление минерализации орошаемых почв в первые годы орошения (в следующие содержание гумуса стабилизируется и даже может пидвишуватись): 6) эрозия почвы.

Под естественной растительностью содержание и запасы гумуса остаются неизменными. Распашка земель без внесения органических удобрений снижает его содержание. Поэтому интенсивное ведение земледелия должна предусматривать бездефицитный баланс гумуса (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Изменение содержания гумуса в почвах при их освоении и сельскохозяйственном использовании

Основными мерами для компенсации минерализированного гумуса в почве являются:

1) применение органических удобрений и рациональное сочетание их с минеральными туками; 2) выращивание сидератов; 3) сев в севооборотах бобовых и бобово-злаковых травосмесей; 4) оставление нетоварной части урожая на удобрения; 5) использование на удобрения различных отходов органического происхождения.

Рациональное применение органических удобрений – важная составляющая системы удобрения.

Считают, что среднегодовая минерализация гумуса составляет, т / га: под зерновыми культурами – 0,5-1,0, пропашными – 1,5-2,5, под чистым паром – 2,5-3,5. Самый простой способ определения затрат гумуса из почвы на создание урожая – по количеству использованного растениями азота. Например, если на создание урожая растения использовали 150 кг азота, а в гумусе содержание азота составляет около 5%, то было минерализованных 3 т / га гумуса.

Ежегодное пополнение гумуса корневыми и пожнивных остатками в среднем составляет, т / га: зерновых культур – 0,4-0,6; пропашных – 0,2-0,3; многолетних трав – 0,5-1,0.

Балансовые запасы гумуса в почве в зарубежных странах рассчитывают методом изогумусових коэффициентов, под которыми понимают количество гумуса (% на сухое вещество), образующийся в почве из различных органических материалов. Для соломы такой коэффициент составляет 10%, корней и корневых шеек растений – 18 навоза – 20-40, молодых растений и зеленых удобрений – 0.

Коэффициент гумификации – доля (процент) углерода органических остатков, которые включаются в гумус из почвы. Для зерновых культур и многолетних трав его приравнивают к коэффициенту гумификации подстилочного навоза, для пропашных культур он вдвое меньше, для зеленых удобрений – почти отсутствует. Коэффициент гумификации навоза составляет 20-25% при содержании сухого вещества 25-50%. Например, по содержанию сухого вещества в навозе 25 % и коэффициента гумификации 0,2 из 1 т удобрения образуется 50 кг гумуса. Поэтому сохранение бездефицитного баланса гумуса или обеспечения положительного его баланса требует значительных затрат. Из этих соображений в первую очередь важно достичь минимально оптимального уровня гумусованости, при котором на определенной почве можно получить высокий урожай. Для дерново-подзолистых почв он составляет 1,6-2%, для серых лесных – 2,5-3, для черноземов – 3-4% и т. Д.

Для определения общего объема накопления органических удобрений в хозяйстве применяют следующие коэффициенты для перевода их на стандартный навоз: навоз подстилочный – 1,0; навоз бесподстилочный (10% сухого вещества) – 0,25; компосты торфогноеви (1: 1) – 1,0; солома – 2,2; птичий помет – 1,4; сапропель – 0,25; дефекат – 0,25.

Для поддержания бездефицитного баланса гумуса на разных типах почв необходимо насыщенность севооборотов органическими удобрениями в пересчете на подстилочный навоз, т / га: на дерново-подзолистых средне- и тяжелосуглинистых 10-12; супесчаных – 12-15; черноземах типичных и обычных в севооборотах без трав – 6-8, с травами (20%) – 4-5, выщелоченных – 7-12, карбонатных – 5-10; каштановых почвах – 4-5; на орошаемых землях – 13. В севооборотах без многолетних бобовых трав эти нормы навоза нужно увеличивать на 20-30%.

Читайте также:  Органоминеральные удобрения (ОМУ): инструкция по применению, для картофеля, крепыш, тмау

В среднем 1 т внесенного навоза обеспечивает образование такого количества гумуса в почве, кг: на Полесье – 42, в Лесостепи – 54, в Степи – 59.

Важным источником органических веществ для почвы является оставлена на удобрение солома. Коэффициент ее гумификации в 1,5 раза меньше, чем навоза. Так, для поддержания оптимального гумусового состояния чернозема оподзоленные Правобережной Лесостепи в полевом севообороте при отсутствии возможности внесения органических удобрений на поле необходимо оставлять не менее 60-70% нетоварной части урожая на фоне применения минеральных удобрений в норме N45-90P45-90K45-90. По органической системы удобрения с внесением на 1 га площади севооборота 9-18 т навоза на поле надо оставлять не менее 30-10% нетоварной части урожая. За внесение на 1 га площади севооборота 4,5-13,5 т навоза в сочетании с минеральными удобрениями (N30-70P30_90K20_60) эта доля должна составлять 50-30%.

Удобрения повышают урожай сельскохозяйственных культур, способствует увеличению количества корневых и пожнивных остатков, и следовательно, возвращению органических веществ в почву.

Способы повышения содержания гумуса в почве

Всем известно, что плодородный чернозем чрезвычайно богат гумусом (лат. «humus» – «земля, почва»). Он образуется в результате преобразования животных и растительных органических остатков в стабильные питательные соединения, которые длительное время сохраняются в почве, способствуя росту и развитию растений.

В гумусе находится все необходимое для осуществления процесса фотосинтеза, поэтому он является своеобразным «хлебом» для растительных культур. Чем выше процентное содержание гумуса в почве и чем мощнее плодородный слой земли, тем лучше становится водный, воздушный и тепловой режимы грунта, тем благоприятнее среда для живущих в нем полезных микроорганизмов и бактерий, тем активнее происходит преобразование нитратов в углекислоты, тем больше вырабатывается полезных микро и макроэлементов. По этой причине сохранение и приумножение запасов гумуса является одной из приоритетных задач земледельцев.

В гумусе сконцентрировано девяносто восемь процентов всех запасов почвенного азота, шестьдесят процентов фосфора и восемьдесят процентов калия, поэтому природная сельскохозяйственная технология не дает сбоев.

Почва считается плодородной и благоприятной для выращивания растений, если содержание в ней гумуса составляет от трех до пяти процентов. Больше всего его содержит чернозем, структура которого формировалась на протяжении многих веков. Именно в черноземе происходит наибольшая активность микробов и бактерий, в нем же, как правило, массово обитают дождевые черви, которые способствуют образованию гумусовых соединений и играют важную роль в почвенных процессах.

В составе почвенного гумуса выделяют специфическую часть (85 – 90 % всего гумуса), представленную гумусовыми веществами, и неспецифическую часть (10 – 15%), представленную негумифицированными органическими веществами. Последние по своему составу могут, быть весьма разнообразны и включать: азотистые соединения (белки, ферменты, аминокислоты), углеводы (моносахариды, олигосахариды, полисахариды), липиды (жиры, воски, фосфолипиды), дубильные вещества (таннины, галловая кислота, флобафены и другие полифенолы), органические кислоты; кроме того, лигнины, смолы, спирты, альдегиды.

Гумусовые вещества почвы представлены гуминовыми и фульвокислотами, а также гуминами.

Как повысить содержание гумуса в почве?

Во-первых, следует каждый год компенсировать потери гумуса, израсходованные на выращивание культурных растений. Для этого аграриям необходимо ежегодно производить возврат органических веществ в виде удобрений назад в почву. В правильно подготовленном удобрении содержатся все необходимые соединения и элементы, призванные обеспечивать растениям полноценное и сбалансированное питание.

В качестве органики аграрии чаще всего применяют перегнивший навоз или измельченную солому, которая позволяет ежегодно увеличивать количество гумуса до семисот (!) килограмм на гектар площади.

Во-вторых, следует помнить, что внесение органики в почву – это лишь половина дела, поскольку земледельцам необходимо еще создать условия, при которых элементы питания будут легко усваиваться растениями. Для этого органические удобрения необходимо забороновать, чтобы они стали составляющей верхней плодородной части земли.

В-третьих, повышению содержания гумуса в почве способствуют агротехнические методы выращивания растений, такие, как например чередование на одном участке поля различных культур. Данный простой способ позволяет земле меньше «утомляться» и количество гумуса при этом практически не сокращается. А вот ежегодное возделывание одних и тех же растений на одном месте мало того, что обедняют почву, так еще создают благоприятные условия для распространения различных болезней, паразитов и вредителей.

В-четвертых, для повышения уровня гумус, аграриям следует использовать растения – сидераты или так называемое «зеленое удобрение», то есть культуры, которые растут в качестве смежных и обладают при этом способностью усиливать действие других удобрений и ускорять микробиологические процессы в грунте. Как правило, сидерация представляет собой процесс выращивания растений с целью их последующей запашки. Для этой цели чаще всего применяют люпин (запашка этого зеленого удобрения равноценна внесению семидесяти (!)тонн навоза в расчете на один гектар площади) или другие бобовые культуры.

Люпин насыщен белковыми веществами и является превосходным источником биологического азота. В качестве сидеральных культур земледельцы используют также такие растения как: сераделла, клевер, донник, белая горчица, рожь и гречиха.

В-пятых, почву необходимо систематически разрыхлять, производя регулярное культивирование или мульчировать, применяя для мульчи торф, солому или отходы деревопереработки.

Аграриям следует также помнить о том, что применение традиционной отвальной технологии обработки земли постепенно ведет к снижению почвенного плодородия за счет интенсивного разложения органических веществ, чрезмерного распыления почвы и разрушения ее структуры. Поэтому в настоящее время все большую популярность у земледельцев завоевывает способ нулевой обработки почвы, который называется «No-Till» технологией, что означает «без рыхления, без обработки».

Данный способ обработки почвы позволяет не только сохранить гумус, но увеличивает скорость его образования.

Существует еще один метод безотвальной обработки земли, который имеет как ярых сторонников, так и противников – это способ обработки почвы с помощью плоскорезов, также создающий благоприятные условия для сохранения структуры гумуса.

На самом деле уровень плодородия почвы можно сравнить с депозитным счетом в банке. Если все деньги снять одним махом, доход сразу прекратится. Ровно также происходит и в агрономии. Если почву не подкармливать – это в итоге приведет к ее истощению и, соответственно снижению урожайности в будущем.

В любом случае обеспечение положительного баланса гумуса, а также сохранение и постоянное увеличение его запасов является гарантией получения стабильно богатого урожая.

Гумус: что это такое и как повысить его содержание в почве

Вы наверняка слышали, что гумус представляет собой важную часть огородной земли. Однако немногие дачники знают, что же это такое и почему он так важен.

На сегодняшний день существует много мифов и неверных представлений о почвенном гумусе, которые необходимо развенчать.

В действительности гумус является важнейшей составляющей огородного грунта — важнее, чем дождевые черви и органическое вещество. Однако в садоводческой литературе ему уделяют относительно мало внимания. В этой статье я постараюсь объяснить основные принципы огородничества, которые способствуют повышению в почве этого элемента.

Содержание статьи:

Гумус: что это такое

До того, как давать определение самому понятию «гумус», давайте разберемся с похожими терминами, которые вносят ещё больше путаницы в головы садоводов.

Гумусовый слой почвы

Так обычно говорят о верхнем плодородном слое почве, который имеет насыщенно коричневую окраску и богат питательными веществами. Несмотря на то, что темный цвет почве придает именно гумус, сам он не является слоем в почве.

Гумусовая почва

Это понятие часто встречается на просторах интернета, при этом непонятно, что под ним подразумевается. В конце концов, любая почва содержит в себе какой-то процент гумуса, но ведь мы не называем ее «гумусом». Таким образом, это словосочетание лишено всякого смысла.

Гумус = компост

Садоводы-огородники часто называют гумусом хорошо созревший компост. Даже в садоводческих центрах можно часто увидеть упаковки с удобрением, на которых написано «гумус» (а ведь это самый обычный компост!). На самом деле даже самый старый компост — это лишь полуразложившиеся остатки органических материалов и чтобы они превратились в истинный гумус, над ними должны потрудиться в течение нескольких лет почвенные микроорганизмы.

Гуминовые кислоты (гуматы)

Это составляющие части гумуса, которые не должны подменять общий термин. Хотя, надо сказать, гуминовые удобрения уже успели завоевать сердца многих поклонников органического земледелия. В их основе лежат гуминовые веществ. Они, в свою очередь, включают гуминовые кислоты, фульвокислоты, гуматы, фульваты, а также гумины — прочные соединения гуминовых кислот и фульвокислот с почвенными микроорганизмами.

Гумификация — процесс создания гумуса

Компост и навоз — это НЕ гумус, но их внесение в почву является обязательным условием её плодородия

Лучший способ понять, что такое гумус, — это изучить, как он создается.

Остатки растений и животных состоят из органического вещества. К органическому веществу относят широкий спектр молекул, включая крахмалы, протеины, сахара, углеводы, аминокислоты и так далее.

Когда органика начинает разлагаться, микроорганизмы (в большинстве своём бактерии и грибки) разбивают данные молекулы на всё более и более мелкие части. В целом этот процесс очень сложный, и не имеет смысла описывать его детально.

Важнее знать, что подавляющая часть элементов питания извлекаются из органики благодаря жизнедеятельности этих самых микроорганизмов. И лишь после этого питательные вещества усваиваются растениями.

На каком-то этапе всё полезное из органики оказывается поглощенным растениями, в результате чего остается какая-то часть молекул, которая не может быть использована ни микроорганизмами, ни растениями. Это вещество и называется гумус. В основном оно состоит из углеродов, так что оно продолжает считаться органическим, однако микроорганизмы уже не в состоянии переработать такую субстанцию. Гумус отличается такой стабильностью, что может оставаться в почве без изменений на протяжении сотен и сотен лет.

Читайте также:  Борная кислота для растений в саду и огороде: применение для рассады, цветов комнатных

Таким образом, гумус включает в себя очень крупные и сложные углеродистые молекулы. Последние исследования показали, что он также может состоять из более компактных молекул, собранных в сложноорганизованные комплексы. Словом, ученые продолжают изучать это загадочное вещество.

Однако уже сегодня достоверно известно, что качество почвы на участке напрямую зависит от содержания в ней гумуса, поэтому задачей каждого дачника является увеличение его процентного содержания в огородном грунте.

Гумус — основа почвенного плодородия

Перекопка почвы вредна для почвенных микроорганизмов и замедляет превращение органики в гумус

Так что же такое гумус и в чём заключается его роль в сохранении плодородия почвы?

Гумус похож на огромную губку, 90% веса от которой составляет вода. Благодаря этой воде, богатая гумусом почва остается влажной намного дольше, чем почва с малым количеством гумуса.

Гумус имеет отрицательный заряд, что означает, что многие элементы питания, в которых нуждаются растения, буквально приклеиваются к нему. В частности, к таким веществам относятся аммоний, кальций, магний, фосфор и так далее. Гумусовая губка удерживает эти питательные элементы и препятствует их вымыванию дождевыми осадками.

С другой стороны, когда корешок растения соприкасается с такими питательными веществами, он легко извлекает их из гумусовой губки. Конечно, этот процесс протекает немного сложнее, чем я здесь описала, но в целом гумус можно воспринимать как источник медленных удобрений для ваших растений.

Возможно, самым полезным свойством гумуса является его способность разрыхлять почву и улучшать ее структуру. В почве, в которой много гумуса, у растений развивается более мощная корневая система, которая может более эффективно усваивать воду, питание и, что главное, кислород.

Однако функции гумуса в почве этим далеко не исчерпываются:

  • он обеспечивает здоровье почвенной среды;
  • повышает устойчивость растений к заболеваниям и вредителям;
  • способствует разложению в почве пестицидов, солей тяжелых металлов, радионуклидов и прочих вредностей до безопасных соединений;
  • гумус повышает соединительные и фильтрующие свойства почвы.

Как увеличить содержание гумуса в почве

Садовый компост — сбалансированное эффективное удобрение и отличная замена покупной “минералке

Гумус создается каждый раз, как органический материал полностью разлагается. Каждый раз, когда вы добавляете органику в огородную почву, вы повышаете содержание гумуса в ее составе. Это происходит достаточно медленно, но если вы удобряете почву ежегодно, то количество гумуса в ней будет постепенно и неуклонно расти.

Содержание органических веществ в здоровой почве составляет от 2,5 до 5% по весу (от 5 до 10% по объему). Эта цифра не включает гумус сам по себе. Нужно иметь в виду, что внесение в грунт слишком больших порций органики для того, чтобы увеличить в ней количество гумуса, — не лучшая затея.

Оптимальная стратегия — это ежегодное обогащение огородного грунта средними дозами органики в форме навоза, компоста, перегноя, а также выращивание на участке сидеральных растений с их последующей запашкой.

Вы можете использовать любой вид органики. Но мне кажется, самый лучший вариант — это компост или листовой перегной. В этом случае вы всегда будете уверены в качестве того, что вносите в почву.

Вообще говоря, гумус в чистом виде приобрести невозможно. Все, что продается под этой маркой, по сути является компостом той или иной степени зрелости.

Если у дачника есть желание использовать на участке минеральные удобрения, то их необходимо совмещать с добавлением в почву органики. Будет вообще идеально, если органические остатки пройдут предварительную стадию компостирования до их запашки в верхний слой грунта.

В органическом веществе одинаково нуждается любая почва — как черноземная, так и малоплодородная. К сожалению, далеко не каждый дачник сегодня держит корову или кур, поэтому для создания компоста можно брать любые доступные средства: кухонные отходы, выполотые сорняки, опавшую листву и так далее. Так что не торопитесь сжигать то, что можно пустить в компост!

Также советую обратить внимание на удобрения с биогумусом, самые популярные из которых перечислены в этой статье.

Чтобы свежая органика превратилась в зрелый компост, вам придётся ждать от года до двух лет. Процесс можно ускорить за счёт регулярного перелопачивания кучи — тогда компост будет готов через 6-8 месяцев. Но не у каждого есть силы, время и желания по нескольку раз в месяц выполнять эту тяжёлую работу. Я получаю хороший спелый компост уже через 3-4 месяца после его закладки с помощью полива кучи раствором Компостина.

Дождевые черви: фабрика биогумуса

Для поддержания почвы в здоровом состоянии огромное значение имеют дождевые черви.

Это старый, но проверенный веками метод повышения плодородия грунта на участке отличается невероятной эффективностью. Проходя через тело червя, почва распушается и обогащается биоактивными веществами. Кроме того, результатом жизнедеятельности этих почвенных жильцов является ускорение разложения органики и превращение ее в превосходный гумус.

Дождевые черви делают почву более водо- и воздухопроницаемой, а также служат надежным индикатором ее экологической чистоты (замечено, что при ежегодном и неумеренно применении минеральных удобрений количество червей в грунте резко снижается).

Так что дружите с этими маленькими тружениками и прогоняйте с участков кротов!

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Органическое вещество почвы

Органическое вещество почвы — совокупность органических веществ, находящихся в виде гумуса, остатков животных и растений в почве, представляющая комплекс сложных химических органических веществ биогенного происхождения.

Биологические показатели плодородия почвы — количество, состав и свойства органического вещества в почве.

Запас органического вещества почвы является ключевым показателем плодородия.

Значение органического вещества

Органическое вещество почвы аккумулирует в себе запасы углерода, азота, калия, фосфора, микроэлементов, способствует созданию оптимальных режимов почвы и структуры, препятствует эрозионным процессам, ослабляет действие токсичных веществ. Органические вещества регулируют расход элементов питания, предотвращая непроизводительные потери от вымывания, образования газообразных продуктов и труднорастворимых минеральных соединений, увеличивают эффективность минеральных удобрений.

Оно является единственным источником энергии для жизнедеятельности почвенной микрофлоры и биоты, участвует в саморегуляции разложения, способствуя инактивации глинистыми минералами ферментов выделяющихся микроорганизмами. Почвы с высоким содержанием гумуса биологически активнее: в них больше численность микроорганизмов, разнообразнее их видовой состав, интенсивнее образуется углекислый газ CO2, повышена ферментативная активность.

Органическое вещество участвует в формировании почвы, что обусловлено его способностью связываться минеральной частью почвы. Образующиеся при этом органо-минеральные соединения — представляют почвенный поглотительный комплекс — важнейшее свойство любой почвы. Формы органо-минеральных соединений могут быть комплексами с катионами металлов, гидроксидами, анионами, силикатами и т.д. Почвенные минералорганические комплексные соединения являются примером таких форм.

Обязательным условием ведения стабильного земледелия является воспроизводство органического вещества, что означает одновременное воспроизводство биологических, агрофизических и агрохимических факторов плодородия.

Гумус является отличным поглотителем воды — 1 г гумуса способен поглощать от 4 до 20 г воды, которая доступна растениям. Это свойство зависит от наличия гуминовых кислот.

Содержание гумуса является показателем потенциального плодородия почвы и активности всех биологических процессов. Гумус составляет 85-90% от общего количества органического вещества почвы. От содержания, состава и свойств гумуса зависят температурный, воздушный, питательный режимы, водно-физические свойства, поглотительная способность, буферность почв, общие и подвижные запасы питательных веществ и удобрений, превращения и передвижения питательных элементов. Подвижные формы гумуса из-за медленного разложения участвуют в питании растений в меньшей степени, чем негумифицированные вещества, но создают для этого процесса благоприятную среду.

Содержание органического вещества в пахотном слое различных типов почв сильно варьирует — от очень низкого (менее 1,0%) до высокого (более 10%). Обогащение почвы органическим веществом уменьшает потери питательных веществ удобрений в результате миграционных процессов, тем самым уменьшает и негативное воздействие на окружающую среду. Циклические процессы синтеза и трансформации органических веществ в почве являются основой биогеохимических круговоротов биофильных элементов и играют важную роль в воспроизводстве плодородия почв.

  1. Органическое вещество почвы служит источником питания растений. В нем содержатся 98-99% азота, 30-40% — фосфора, 90% серы от общего их содержания в почве.
  2. Гуминовые кислоты, фульвокислоты и другие гумусовые вещества, а также углекислота, постепенно разрушают силикаты и алюмосиликаты, трансформируют в доступную для растений форму карбонаты кальция и магния, фосфаты и другие соли.
  3. Органические вещества служат питательной средой для микроорганизмов.
  4. Гуминовые кислоты в высокодисперсном состоянии, некоторые органические кислоты, ферменты, антибиотики, витамины, являются стимуляторами роста растений, в том числе в условиях водной и песчаной культур.
  5. Органическое вещество почвы повышает поглотительную способность и буферность, улучшает агрофизические свойства;
  6. Органическое вещество почвы способно регулировать водно-физические свойства почв, трансформировать избыточное количество минеральных удобрений, инактивировать тяжелые металлы, пестициды и их метаболиты, задерживая их поступление в растительную продукцию, поверхностные и внутрипочвенные воды.

Истощение почв органическим веществом приводит к ухудшению водно-физических, химических и биологических свойств. Благодаря высокой емкости поглощения, гумус удерживает от миграции по профилю почвы катионов, усиливает биологическую активность, поглощает токсические вещества и тяжелые металлы, препятствуя их поступлению в грунтовые воды и растения.

Читайте также:  Мочевина как удобрение (карбамид): применение на огороде, нормы внесения, формула, состав

Обеспечение бездефицитного баланса гумуса в почвах

Возрастающее значение органического вещества почвы обуславливает особую актуальность моделирования(прогнозирования) баланса гумуса в различных севооборотах.

Исходными положениями при прогнозировании гумусового баланса в севообороте являются научно обоснованные статьи прихода и расхода связанного углерода пахотных почв.

Расходная часть гумусового баланса состоит из минерализации органического вещества почвы под различными культурами в условиях принятой технологии производства продукции и выноса продуктов разложения из корнеобитаемого слоя растениями, а также за счет вертикального и поверхностного стоков.

Приходная часть гумусового баланса складывается из поступления органического вещества с корневыми и пожнивными остатками полевых культур, с навозом и другими органическими удобрениями, семенами и посадочным материалом; связывание некоторого количества диоксида углевода атмосферы сине-зелеными водорослями. Гумусовый баланс почвы- это разница между приходной частью и расходной.

Для регулирования баланса органического вещества почвы важно знать критический и оптимальный уровни содержания гумуса. Критический(минимальный) уровень содержания органического вещества такой, ниже которого происходит быстрая деградация почв, сопровождающаяся резким снижением ее производительности и эффективности приемов земледелия. При оптимальном уровне содержания гумуса обеспечивается высокая эффективность применяемых факторов интенсификации земледелия.

Необходимо поддерживать бездефицитный баланс гумуса, так как это влияет на физические и физико – механические свойства почв, приводит к снижение затрат на их обработку на 20-25%,а также сокращаются сроки проведения полевых работ, в районах с эрозией и дефляцией восполнение потери почвы, ее органической части.

Независимо от размера хозяйства и форм собственности баланс гумуса должен быть в крайнем случае бездефицитным, а на почвах с низким содержанием органического вещества- положительным.

Бездефицитный баланс гумуса и оптимальное его содержание в почвах могут быть достигнуты при сочетании следующих условий: рациональная структура посевной площади с включением многолетних трав, внесение органических удобрений, эффективное использование пожнивных остатков, известкование кислых и гипсование засоленных почв, применение минеральных удобрений, использование двустороннего регулирования водного режима мелиорируемых почв, предотвращение эрозии почвы, оптимизация обработки почв. Количественные параметры этих приемов зависят от конкретных почвенно-климатических и хозяйственных условий.

Таблица 5 – Баланс гумуса в севообороте

Минерализация гумуса, т/га

Коэффициент выхода пожнивно-корневых остатков (ПКО)

Выход гумуса из ПКО, т/га

Баланс гумуса, т/га (±)

Потери гумуса при минерализации зависят от выращиваемых культур.

Выход пожнивно – корневых остатков определяется по формуле:

Впко, т/га = У*Кпко, где

У- урожайность культуры, т/га;

Кпко- коэффицент выхода пожнивно – корневых остатков от урожайности основной продукции.

Выход гумуса из пожнивно- корневых остатков вычисляется по формуле:

Вг, т/га = Впко*Кг, где

Кг- коэффициент гумификации.

Баланс гумуса рассчитывается по разности между выходом его из пожнивно-корневых остатков и потерями при минерализации.

При отрицательном балансе гумуса в севообороте можно теоретически рассчитать, какое количество органических удобрений, внесенных в течении ротации севооборота, позволит свести баланс гумуса к нулю.

Доза органических удобрений на севооборот рассчитывается с учетом следующих данных. В среднем подстилочный навоз содержит22% сухого вещества, коэффициент гумификации которого равен 20%.То есть выход гумуса из 1т навоза составляет в среднем 44 кг(0,044т). Поэтому для определения дозы органических удобрений используют формулу:

Доза ОУ, т/севооборот = ,где

Б- баланс гумуса в севообороте, т/севооборот;

0,044- количество гумуса, образующееся из 1т навоза, т.

Далее следует рассчитать рекомендуемую насыщенность 1га органическими удобрениями.

Баланс за севооборот фактически представляет собой баланс для количества гектаров, соответствующего числу полей в севообороте, так как для расчетов с каждого поля берем по одному гектару. Поэтому насыщенность определяется путем деления дозы органических удобрений на число полей в севообороте.

Мероприятия по накоплению, хранению и применению органических удобрений.

Органические удобрения – это разной степени разложения органические вещества растительного, животного, растительно – животного и промышленно-бытового происхождения, также это и энергетический материал, источник пищи для почвенных микроорганизмов. Кроме того, органические удобрения – важнейший фактор практического регулирования многих показателей плодородия почв: содержания органического вещества, подвижных форм азота ,фосфора, калия, кальция, алюминия, железа, других микро- и макроэлементов, кислотности, ЕКО, степени насыщенности основаниями, биологической активности, водно-воздушного режима. Среди органических удобрений важнейшим является навоз.

Навоз- это смесь твердых и жидких выделений различных животных с постилкой(подстилочный) или без нее(безподстилочный).У лошадей, овец и крупного рогатого скота твердых выделений больше, а у свиней меньше, чем жидких. Твердые и жидкие выделения неравноценны по составу и удобрительной ценности: почти весь фосфор(более 90%) содержится в твердых, а от 50 до 75%азота и менее 80-90%калия- в жидких выделениях.

В зависимости от способов накопления и хранения до внесения навоза в почву процессы минирализации(разложения) органических веществ его и размеры потерь азота(и других элементов) значительно различаются. Существует три способа хранения азота: плотный(холодный), рыхло-плотный(горячепрессованный) и рыхлый(горячий).

Плотное (холодное) хранение.

Это укладка навоза в навозохранилище или в полевые штабеля послойно шириной 5-6м и высотой 1м ( длина зависит от размеров хранилища и качества навоза) с немедленным уплотнением. На уплотненный слой укладывают и сразу же уплотняют последующие до тех пор, пока высота всех уплотненных слоев не достигнет 2,5-3,0 м. Уплотненный штабель сверху слоем 8-15см накрывают торфом, резаной соломой или почвой, а сбоку, вплотную к первому, укладывают также и уплотняют второй и тоже накрывают, затем следующий и т.д., пока не заполнится все навозохранилище.

В уплотненном навозе температура зимой не поднимается выше 15-25 о С, летом – 30-35 о С, поэтому такой способ хранения называют холодным. Все поры навоза при этом максимально насыщены диоксидом углерода и водой, что замедляет микробиологическую деятельность, препятствует распаду карбоната аммония на аммиак, воду и СО2, а свободный аммиак связывается угольной и органическими кислотами. Поэтому потери органического вещества и азота, а также количества стекающей навозной жижи при таком способе хранения минимальны. Полуперепревший навоз зимой образуется через 3-4 мес., перепревший – через 7-8 мес. после закладки штабеля.

Добавление фосфоритной муки при хранении навоза – это способ эффективного применения наиболее дешевого фосфорного удобрения на нейтральных и близких к ним почвах, где одна фосфоритная мука неэффективна.

Применение навоза начинают с распределения имеющихся ресурсов его в каждом хозяйстве по севооборотам и внесевооборотным участкам: полевые – с учетом специализации по наиболее ценным культурам и удаленности от животноводческих ферм, выгонов и площадок.

В пределах каждого агроциноза устанавливают дозы и место внесения навоза учетом ряда факторов: неодинаковой отзывчивости культур на это удобрение и длительности его действия, организационно-технических возможностей для качественного внесения и заделки удобрения в почву, максимально возможной экономической эффективности и экологической безопасности. В полевых севооборотах навоз традиционно применяют также под картофель и озимые зерновые. Наиболее качественное внесение и заделка навоза под любую культуру севооборота наблюдается в чистых и занятых парах и после раноубираемых предшественников. Дозы навоза зависят от количества и качества его, способов внесения, биологических особенностей возделываемых культур и возможных уровней продуктивности последних. Но при это они должны быть экономически выгодными и экологически безопасными. Минимальные дозы навоза на бедных (слабо окультуренных) почвах при допосевном (основном) внесении сплошным методом с немедленной заделкой на глубину обработки почвы в зонах достаточного (и избыточного) увлажнения 20 т/га.

С увеличением доз навоза возрастают прибавки урожаев не только первой, но и последующих на этом поле культур (последействие). Поэтому оценку действия любой дозы навоза следует учитывать за все годы достоверного воздействия его на все культуры севооборота. Во всех почвенно -климатических зонах с увеличением доз навоза последействие его проявляется более значительно, чем прямое действии. Следует помнить, что чем беднее почвы и выше планируемый урожай культур и продуктивность севооборота, тем эффективнее более высокие дозы органических удобрений.

Требования к степени разложения навоза в момент его внесения в почву зависят от почвенно-климатических условий и биологических особенностей удобряемых им культур. В засушливых районах чаще вносят перепревший навоз, в Нечерноземье- полуперепревший, а при осеннем внесении здесь эффективен и свежий навоз. Эффективность навоза под первой культурой очень сильно снижается с увеличением времени между внесением и заделкой его в почву, так как разбросанный и не заделанный в течении 10-20 ч навоз теряет содержащийся в нем аммиачный азот.

Глубина заделки навоза в почву при допосевном внесении колеблется от 15 до 30 см в зависимости от почвенно-климатических условий и степени его разложения. При мелкой заделке во влажной почве разложение навоза ускоряется, при глубокой- замедляется. На тяжелых по гранулометрическому составу почвах требуется относительно мелкая заделка навоза, на легких- более глубокая.

Длительность последействия в пределах каждой почвенно-климатической зоны зависит при прочих равных условиях от гранулометрического состава почвы. На тяжелосуглинистых и глинистых разностях суммарное действие навоза в севообороте 10-12,иногда 16 лет.

Наивысший эффект наблюдается обычно под всеми культурами и на всех почвах при сочетании навоза с минеральными удобрениями

Определение фактического выхода органических удобрений от имеющегося поголовья скота в хозяйстве. Количество голов скота рассчитывается по формуле:

Количество голов =П * S ,где

П- поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий;

S-площадь сельскохозяйственных угодий, га.

Таблица 6 – Накопление органических удобрений в хозяйстве, т

Добавить комментарий