Подвижность питательных элементов
Определение
Способность питательного иона двигаться через почву по одному или нескольким механизмами.
Нитрат-ион является наиболее подвижным в почве из-за высокой растворимости в воде и очень ограниченной реакцией с соединениями почвы. Подвижность сульфат — иона почти такая же как у нитрат-иона, но ограничена в почвах с высокой емкостью анионного обмена. Обменные катионы удерживаются глиной и органическими веществами, но находятся в равновесии с почвенным раствором.
Скорость высвобождения зависит от:
- типа обмена и концентрации в почвенном растворе
- заменимости обменных катионов
- скорости удаления из почвенного раствора
Существует шесть основных факторов, влияющих на оценку плодородия почвы:
- Уровень органического вещества в почве
- Биологическая активность
- Обработка почвы
- Отсутствие или минимальная эрозия
- Правильный рН почвы
- Баланс питательных веществ
Анализ торфа
Торф — осадочная рыхлая горная порода, находящая применение как горючее полезное ископаемое. Образовано скоплением остатков мхов, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф.
Содержит 50—60 % углерода. Теплота сгорания (максимальная) — 24 МДж/кг. Используется комплексно как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал и в других целях. Торф также является важным газоносным материалом.
Торфяная земля
Из верхового, реже из низинного разложившегося торфа заготавливаются торфяная земля и торфяной перегной, используемые в садоводстве и декоративном цветоводстве.
Торф улучшает плодородие земли. Для употребления в качестве компонента почвенных смесей для комнатных и оранжерейных растений дернины торфа выветривают в низких и широких кучах три года, поскольку в свежевыкопанных торфяных дернинах имеются вредные для большинства растений вещества (кислоты). Для ускорения выветривания и вымывания кислот производят регулярное перелопачивание. Почвенные смеси на основе торфа характеризуются значительной влагоёмкостью. В смеси с песком торфяная земля применяется для посевов мелких семян и в качестве основного компонента при приготовлении земляных смесей для многих растений защищенного грунта.
Классификация торфа
Зольность торфа по вместимости золы делят на:
- малозольный (менее 5 %),
- среднезольный (5—10 %),
- высокозольный (более 10 %).
Испытательная лаборатория проводит исследования торфа по следующим показателям:
- массовая доля влаги
- зольность
- влага в залежи
- кислотность
- гидролитическая кислотность
- массовая доля аммонийного азота
- массовая доля нитратного азота
- массовая доля подвижного фосфора
- массовая доля подвижного калия
- массовая доля подвижного железа
- массовая доля хлора
- массовая доля водорастворимых солей
- массовая доля обменного кальция
- массовая доля обменного магния
- массовая доля карбонатов кальция
- массовая доля карбонатов магния
- массовая доля гуминовых кислот
Поле для обследования и результаты агрохимического анализа
Методика отбора проб почвы
Напомню, что агрохимическое обследование проводили сотрудники Frendt и лаборатория, с которой компания сотрудничала.
- Они определили в GIS-программе точки, в которых нужно взять образцы, загрузили их в GNSS приёмник.
- Сделали 15 почвенных уколов в радиусе девяти метров от каждой точки.
- Составили из каждой группы проб, собранных у одной точки, смешанные образцы.
- Отправили образцы в лабораторию для агрохимического анализа.
Как это понимать. Как видим, агрохимические свойства почвы на поле сильно варьируются. Например, содержание фосфора в разных точках отличается больше, чем в 30 раз. Калия — в 9 раз. Почвенная кислотность на поле относится к 6 группам. Такие группы определяют по величине pH — от сильнокислых до близких к нейтральным.
Ещё раз про проблему. Проблема в деньгах. Средняя стоимость анализа одного образца — $ 45. Добавьте к этому ещё затраты на сам отбор. При плотности отбора в 0,28 га получается внушительная сумма, и это только для одного поля.
Техники анализа
Анализ – это не какая-то единая процедура, способная ответить на все вопросы сразу. Микробиологические исследования являются узкими методами, при которых определяются совершенно разные показатели.
Механический
Другое название методики – гранулометрический анализ. Он дает возможность подсчитать механические частицы (то есть гранулы) собранного грунта. Анализ же распределяет гранулы по весу и размеру.
Химический
Это качественное исследование на наличие химических элементов в составе. После этого анализа становится ясной обогащенность почвы питательными веществами. Можно изучить и поглотительную способность грунта, и то, есть ли в нем тяжелые металлы, и каков уровень кислотности грунта.
Какие методы используются в химанализе:
- фотометрический;
- гравиметрический;
- хроматографический и другие.
В стандартном списке химического почвенного анализа определяют следующее: уровень pH, нахождение в образцах свинца, кадмия, никеля, меди, а также мышьяка и ртути. Проверяет тест и наличие в образцах бензапирена, нефтепродуктов. Наконец, анализ показывает суммарный маркер загрязнения.
Минералогический
Анализ покажет, какие первичные и вторичные минералы встречаются в почве. А они составляют большую часть массы грунта. В грунте бывают такие слои: глинистый, илистый, коллоидный. Все эти части исследуют отдельными методами.
Агрохимический
У этого анализа существует узкая направленность. Он дает понимание, какова в земле концентрация конкретных химических веществ
Важно, как эти вещества могут воздействовать на посевы, на посадки, на состояние культур в целом
Токсикологический
Выявляет в грунте содержание мышьяка, свинца, ртути, а также нефтепродуктов. Делают его так: водой разбавляют почвенную пробу, в жидкость специальным десантом отправляют рачков дафний, а также водоросли хлорелла, и их смертность показывает, какова токсикоопасность грунта.
Проводятся также дополнительно радиологические анализы, осуществляющиеся с помощью спектрометра. Если участок находится в относительной близости к АЭС, актуальность этого анализа сложно переоценить. Важны и отдельные микробиологические исследования, например, титриметрический и гельминтологический анализ, другие тесты.
Способы проведения анализов разные: от изучения водной вытяжки до гранулометрии и т.д. При санитарном контроле почвы обязателен ряд анализов, при которых отбирают образцы грунта для уточнения главных санитарных показателей.
Валовой анализ – это исследование элементного состава почвы, определяющий и гигроскопичность воды, и потери при прокаливании, и ряд важных для эксплуатации грунта элементов.
СОГЛАШЕНИЕ О КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ
Данные, которые вы предоставляете, заполняя настоящую анкету, будут использованы ООО «Экологическая Экспертиза Недвижимости» при формировании базы данных клиентов. Для достижения указанных целей данные могут быть подвергнуты обработке с применением средств автоматизации и вычислительной техники.
Заполняя эту анкету, вы даете свое согласие в целях заключения и исполнения договоров оказания услуг обрабатывать – собирать, записывать, систематизировать, накапливать, хранить, уточнять (обновлять, изменять), извлекать, использовать, передавать (в том числе поручать обработку другим лицам), обезличивать, блокировать, удалять, уничтожать – ваши персональные данные: фамилию, имя, пол, дату рождения, номера домашнего и мобильного телефонов, адрес электронной почты, а также данные об интересах на основании анализа ваших поисковых запросов и посещений Интернет-сайтов. Также вы разрешаете ООО «Экологическая Экспертиза Недвижимости» в целях информирования о работах и услугах направлять на указанный вами адрес электронной почты и/или на номер мобильного телефона рекламу и информацию о работах и услугах ООО «Экологическая Экспертиза Недвижимости». Согласие может быть отозвано вами в любой момент путем направления письменного уведомления по адресу ООО «Экологическая Экспертиза Недвижимости».
ООО «Экологическая Экспертиза Недвижимости» гарантирует использование предоставляемых вами данных исключительно описанными способами, гарантирует конфиденциальность и нераспространение указанных данных.
Вносим удобрения
Каждый из видов удобрений обладает определенными свойствами. Если меры по улучшению почвы принимаются правильные, можно сделать плодородным любой из видов грунта. Восстановление плодородности грунта при помощи удобрений – длительный и трудоемкий процесс. Он зависит от качества подкормки, объема гумуса в грунте и того, какое вещество было выбрано.
Большой популярностью пользуются органические составы. Они более безопасны для растений и могут похвастаться высокой эффективностью. Толщина плодородного слоя (гумуса) увеличивается за счет систематического подмешивания органики. Вносить в почву свежие органические вещества опасно. Практика показывает, что примерно 80% навоза минерализируется, и только оставшаяся часть становится гумусом.
Если добавляют в землю свежие органические продукты, в почве начнется быстрое размножение бактерий. На поверхности появится губительная для растений плесень. Бледный окрас стеблей и листьев указывает на то, что флора начинает голодать. В процессе разложения органических веществ бактерии начинают погибать, вырабатывая полезные вещества. Этот процесс занимает примерно от 1,5 до 3 месяцев.
Самой распространенной органической добавкой является перегной. Это эффективное удобрение, которое подходит для множества плодовых культур. Его вносят за год до даты посадки. Перегной добавляют в чистом виде или смешивают с минеральными составами. Объем варьируется от 3–4 до 6–8 кг на квадратный метр. Затем подкормку добавляют в количестве от 3 до 4 кг на 1 метр 2. Процедуру выполняют с промежутком от 2 до 3 лет. Состав вносят во время перекопки между рядами в виде мульчи. Толщина слоя – от 2 до 3 см. В качестве дополнительной подкормки замечательно подойдут минеральные составы с калием и фосфором.
В процессе разложения торф вырабатывает азот, который насыщает растения. Торф разлагается медленно, поэтому специалисты советуют выбрать продукт, богатый зольными веществами. В землю подмешивают торф, который разложился на 30% и более. Широкое распространение получил низинный торф за счет содержания извести (в составе должно быть минимум 2% этого компонента).
Если вы хотите использовать торф в качестве мульчи, сделайте выбор в пользу нейтрального и темного продукта, который частично разложился. Толщина слоя – от 3 до 4 см. Проводить мульчирование нужно осенью. Такая подкорма идеально подходит для ягод (малины, жимолости и других видов). К торфу добавляют удобрения с калием и фосфором. Пропорции – от 45 до 60 г на квадратный метр.
Угольная крошка, насыщенная гуминовыми соединениями, благотворно влияет на механические составы грунта. Земля становится рыхлой, лучше удерживает влажность и увеличивается теплоемкость. Компонент добавляют во время перекопки:
- пропорции для легких почв – 1 ведро на 1 метр 2;
- для тяжелых суглинистых и глинистых почв расход составляет от 2 до 3 ведер;
- в одну посадочную яму добавляют 1 ведро крошки (максимальный объем).
В следующем видео вас ждут восемь способов повысить плодородие почвы.
От чего зависит?
На общее плодородие влияет много факторов, но основной – это климатические условия, температура, отношение влажности к испарению, водный режим, растительность. Формирование черноземов идет в условиях умеренных температур, испарения, преобладающего над увлажнением, большой массы травяных остатков, из которой образуется гумус.
Желтоземы, красноземы, подзолистые формируются при избыточном увлажнении, минералы вымываются из верхнего слоя, делая их малоплодородными. Если влага застаивается, образуются торфяно-болотные грунты.
Плодородие зависит и от растительности, которая является источником органического материала, а также от состава и деятельности микроорганизмов. При размножении патогенных бактерий или грибков плодородие даже самой лучшей почвы изменяется, она становится на некоторое время непригодной для выращивания растений.
Химическая мелиорация: регулирует PH-баланс
Пожалуй, самым востребованным видом мелиорации почв можно назвать химический, потому что каждый дачник ежегодно вносит определенные удобрения для улучшения состава грунта и борется с повышенной кислотностью. Кислая земля – проблема весьма распространенная, потому что и осадки, и избыток минеральных удобрений, и неправильный севооборот разрушают PH-баланс, снижая урожайность и качество самой земли. О том, как бороться с кислотностью почвы и улучшить ее плодородие, мы уже писали (статьи «Известкование почвы в саду» и «От чего зависит плодородие почвы»), поэтому остановимся на иных видах химических мелиоративных работ.
Внесение в почву извести, доломитовой муки или древесной золы помогает нормализовать кислотность почвы и улучшить развитие большинства садово-огородных культур
Избыток солей, как и избыток кислоты, неблагоприятен для растений. И если дачнику попал участок с так называемыми солончаками – местами на участке, где в почве сконцентрировано большое количество природных солей, то первым делом нейтрализуют именно эти участки.
По степени засоления почвы бывают разные – от слабосоленых до солончаков, но борьба с подобным явлением на всех землях ведется одинаково. Почву промывают, чтобы вывести соли из верхнего плодородного слоя. На метр квадратный расходуется около 150 литров воды. Понятно, что такого затопления ни одна культура не выдержит, поэтому промывку проводят на чистой земле. Очень эффективны промывки на участках с закрытой дренажной системой. Избыток солей вместе с водой уйдет в трубы, а оттуда – за пределы участка. Так что при последующих вспашках, земля с глубины тоже не будет засолена.
Показатели для определения состояния почвы
Для анализа агрохимических показателей почвы взяты за основу 6 главных показателей:
рН-кислотность почвы – это свойство грунта, которое обусловлено наличием в ней водородных ионов и обменных водородных ионов, а также алюминия в поглощающем комплексе.
Органическое вещество – это комплекс всех веществ органического происхождения, которые находятся в виду гумуса и остатков растений и животных, т.е. наиболее важная часть почвы, которая являет собой сложную химическую совокупность веществ органического и биогенного происхождения, а также характеризующая потенциал плодородия грунта.
Гранулометрический состав – структура почвы механического типа, которая определяет лишь относительное содержание всевозможных частиц в независимости от минерального и химического состава.
Кислотность (гидролитическая) – это показатель кислотности грунта, который проявляется при воздействии гидролитической щелочной соли
Определение данного показателя достаточно важно для решения задач практического характера, которые связаны с использованием удобрений, известкованием, фосфоритованием и остальными приемами агрохимического типа.
Сумма поглощенных оснований – это показатель степени насыщенности почв основаниями, который дает понять, какая доля от всего количества задерживающихся в почве веществ приходится на поглощенные основания.
Нитраты – количество содержания солей азотной кислоты. Такие вещества достаточно опасны для человеческого здоровья и отлично накапливаются в сельскохозяйственных продуктах из-за того, что почва перенасыщена азотными удобрениями.
Выбор оптимальной глубины отбора проб
0-20 см
Образцы почвы с глубины 0-20 см используются, для того чтобы определить pH почвы, потребность в известковании, органическое вещество, содержание фосфора, калия, серы и цинка. Корреляция результатов анализа почвы и расчетов подобраны для образцов, забранных с 0-20 см.
При регулярном отборе проб необходимо соблюдать одну и ту же глубину отбора проб с поля, это позволит сравнивать результаты анализов и прослеживать тенденцию. Отбор проб глубже, чем с 20 см приводит к снижению точности результатов анализа для органического вещества, фосфора и цинка. Значения калия и pH могут увеличиться, уменьшиться или оставаться теми же самыми и в пробах с большей глубины.
Образцы с глубины 0-20 см отбираются для всех зерновых культур. Рекомендации по внесению удобрений по всем питательным веществам основаны на содержании их в образце почвы. Рекомендации по азоту, для многих зерновых культур, рассчитываются с учетом содержания органического вещества и остаточного нитратного азота в пахотном слое почвы.
Образцы с глубины 0-20 см и ниже необходимы, чтобы точно оценить количество нитратного азота в корневой зоне, потому что азот в нитратной форме легко выщелачивается (вымывается) водой в подпахотные слои почвы. Нитратный азот в корневой зоне с легкостью используется растениями.
5-10 см
Накопление питательных веществ в почве может произойти, когда поля не были в использовании в течение нескольких лет, более высокие концентрации питательных веществ будут наблюдаться ближе к поверхности почвы, главным образом в 5-10 см слое. Использование питательных веществ на полях, где произошло их накопление, не является проблемой, поскольку корни растений могут эффективно получать питательные вещества из верхних слоев почвы.
Если происходит накопление питательных веществ, и образцы не были хорошо смешаны, есть больший риск предоставления в лабораторию нерепрезентативной пробы и составления неточных рекомендаций.
90 см
В большинстве почв корни однолетних растений проникают на глубину до 120 см и более. Чтобы точно определить содержание нитратного азота в корневой зоне растений, образцы почвы должны быть отобраны с глубины 90 см.
60 см
Глубина отбора образца на нитратный азот 60 см – это минимальная глубина, рекомендованная для нитратного азота, и она не позволит определить для растений доступный нитратный азот так точно как образец с большей глубины. Для зерновых культур с неглубокими корневыми зонами, типа бобов, рапса и проса, образец с 60 см оптимален.
Если образцы почвы для определения нитратного азота не были взяты с подпахотных горизонтов, рекомендации по азоту для зерновых культур будут основаны на исторических усредненных данных по нитратному азоту, и точность рекомендаций по внесению удобрений может снизиться.
Агрохимический анализ почвы. Диагностика
Агрохимический анализ почвы – мероприятие, проводимое для определения степени обеспеченности почвы основными элементами минерального питания, определения механического состава почвы, водородного показателя и степени насыщения органическим веществом, т.е. тех элементов, которые определяют ее плодородие и могут внести значительный вклад в получение качественного и количественного урожая.
Говоря об агрохимическом анализе почвы, в первую очередь мы имеем в виду контроль содержания тех или иных компонентов на землях сельскохозяйственного назначения и землях, предназначенных для выращивания каких – либо культур (фермерские угодья, садовые наделы, дачные участки и многое другое).
Исследования почвы проводятся на предварительно отобранных образцах. В соответствии с действующими нормативными актами в области анализа почвы и методов отбора проб, образцы могут отбираться методом «конверта», либо методом «сетки».
В зависимости от площади используемой территории и вида анализа, варьируются и размеры закладываемых площадок. Для контроля состояния земель сельскохозяйственных угодий на каждые 0,5 – 20 га территории закладывается не менее одной пробной площадки размером не менее 10мх10м. При этом:
– однородный покров местности предполагает проведение отбора проб на пробных площадках в 1 – 5 Га для определения содержания химических веществ, структуры и свойств почвы; отбора проб на пробных площадках в 0,1 – 0,5 Га для определения содержания патогенных организмов в почве.
– неоднородный покров местности проведение отбора проб на пробных площадках в 0,5 – 1 Га для определения содержания химических веществ, структуры и свойств почвы; отбора проб на пробных площадках в 0,1 Га для определения содержания патогенных организмов в почве.
Схема отбора образцов для агрохимического анализа почвы выглядит следующим образом: с учетом вышеизложенных рекомендаций, на территории закладывается пробная площадка. Вдоль диагоналей, проходящих от одного угла площадки к другому углу, забирают точечные пробы пахотного слоя почвы, масса которых не должна быть менее 200 гр. Полученные точечные пробы перемешиваем между собой, тем самым получая нужную нам объединенную пробу. Объединенная проба состоит не менее чем из 5 точечных проб, взятых с одной пробной площадки. Масса одной объединенной пробы должна составлять не менее 1 кг.
Виды плодородия почвы
Исследователи предлагают классификацию на 4 основные позиции – естественное, искусственное, экономическое и потенциальное.
Искусственное
Подобным свойством наделяют землю в ходе целенаправленного воздействия – аграрии улучшают плодородие почвы посредством таких приемов окультуривания, как введение удобрений, обработка, мелиорация. Искусственные свойства приобретаются наряду с естественными с тех пор, как целинный участок становится элементом севооборота, вовлекается в средства производства и выдает продукты труда. В чистом виде это явление характерно для создания субстратов, предназначенных для выращивания культур в парниках, теплицах.
Искусственное плодородие почвы
Естественное
Это та совокупность свойств, которыми обладает почва в естественном виде без человеческого вмешательства. В одних случаях природное плодородие бывает довольно низким, в других – высоким, при обоих сценариях оно напрямую зависит от сочетания и влияния естественных факторов и протекающих почвообразующих процессов. В чистом виде подобные характеристики присущи лишь целинным землям, они определяются объемом растительной массы, биологически продуцируемой в течение года на каждой единице площади.
Потенциальное
Это суммарные характеристики земли, определяемые ее измененными человеком и приобретенными в ходе почвообразования свойствами. Они выражаются как совокупность запасов питательных элементов растений, вариации их взаимодействия и соединений, способность грунта обеспечить культуры такими благоприятными условиями, как воздух, влага, тепло. Повышенное потенциальное плодородие позволяет долгое время мобилизовать эффективные характеристики грунта, поставлять растениям в заданном количестве требуемые элементы питания.
В частности, большой потенциал – природный и искусственный – имеют луговые торфяники, так как после освоения и осушения на них можно длительное время получать высокие урожаи, как и на черноземных участках. Подзолистые, напротив, нуждаются в повышении плодородия почвы.
Экономическое
Этот тот сегмент совокупности характеристик земли, который можно измерить в виде урожая. Так называют реальное воплощение естественного и искусственного плодородия, результат агротехнического воздействия на грунт в заданных социально-экономических условиях. Поэтому в число факторов, определяющих эффективность почвы, входят не только начальные природные характеристики, но и условия сельскохозяйственного применения грунта, задействованные в окультуривании научные и технические приемы.
Фактор плодородия ІІ
Поддержание биологической активности почвы
Вторым фактором плодородия почвы является поддержка биологического разнообразия в почве. Почвенная пищевая паутина состоит из множества организмов, которые имеют различные размеры, но их выживание в значительной степени зависит друг от друга. Биологически разнообразный грунт может насчитывать до 100 000 различных типов живых организмов.
Про грунтовые микробы читайте в статье:
«Здоровье почвы — грунтовые микробы, органические вещества и рециркуляция питательных веществ»
Побочные продукты, образующиеся из корней и свежих органических остатков, питают грунтовые организмы. В свою очередь, грунтовые организмы поддерживают здоровье растений, поскольку они разлагают органические вещества, участвуют в круговороте питательных веществ, раскладывают загрязняющие вещества, улучшают структуру почвы и контролируют популяции вредителей сельскохозяйственных культур.
Например, для других почвенных организмов, дождевые черви расщепляют крупные куски растительных остатков на более мелкие. Дождевые черви также закапываются в почве, обеспечивая множество воздушных каналов для роста корней. Наконец, дождевые черви выделяют муцигель, который помогает почвы связываться.
