Probleme ale fertilității solului și modalități de rezolvare a acestora

Trimiterea muncii tale bune la baza de cunoștințe este ușoară. Utilizați formularul de mai jos

Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.







Ministerul Agriculturii al Federației Ruse

Federal Instituția Educațională a Bugetului de Stat al Învățământului Profesional Superior

«Universitatea Agrară de Stat din Novosibirsk»

Tomsk Institutul Agricol

Catedra de tehnologie și producție de produse agricole

pe disciplină Indicatori biologici ai fertilității solului și modalitățile de reproducere a acestuia

Probleme ale fertilității solului și modalități de rezolvare a acestora

1. Fertilitatea solului

2. Indicatori biologici ai fertilității solului

3. Sursele de alimentare cu materii organice

fertilitatea solului agricol

Fertilitatea solului este cea mai importantă proprietate. Acesta determină utilizarea solului ca principal mijloc de producție agricolă. Fertilitatea se referă la capacitatea solului de a recolta culturi. Pentru a face acest lucru, trebuie să furnizeze plantei elemente nutritive, apă, rădăcini - cu suficient aer și căldură. Astfel, principalele elemente ale fertilității solului și ale factorilor de viață ai plantelor sunt: ​​nutrienți în forme ușor digerabile, umiditate într-o formă accesibilă, aer și căldură pentru dezvoltarea sistemelor radiculare și a microorganismelor. Toate elementele de fertilitate sunt strâns legate, schimbarea uneia dintre ele influențează celelalte și fertilitatea solului.

Scopul lucrării mele este de a spune despre indicatorii biologici ai fertilității și reproducerii solului, deoarece cantitatea de recoltare depinde în mod direct de fertilitatea solurilor.

1. Fertilitatea solului

Prin fertilitate, capacitatea solurilor de a satisface nevoia de plante în apă și substanțe nutritive este înțeleasă. Factorii importanți care determină fertilitatea solurilor sunt, de asemenea, lumină și căldură.

Condițiile care determină fertilitatea solului pot fi directe, afectând în mod direct creșterea și dezvoltarea plantelor și indirecte. Condițiile directe includ rezervele de apă disponibile, aerarea, reacția mediului, forma și cantitatea bateriilor disponibile și raportul acestora. Condițiile indirecte pot include: numărul de microorganisme, adâncimea apariției orizonturilor dense care limitează stratul de rădăcini de sol și cultivarea solului. Condițiile directe și indirecte sunt interdependente și au un impact deosebit asupra randamentelor culturilor.

Fiecare condiție sau factor în viața plantelor, poate să nu fie suficientă (minim) pentru creșterea plantelor, cel mai bun (atunci când cea mai mare recoltă de plante observate) și excesul, maximul (atunci când există o toxicoză și plante de cultură redus). Pentru orice plante, atât deficiența, cât și excesul de orice factor (de exemplu, celula alimentară) sunt dăunătoare. Condițiile cele mai favorabile pentru viața plantelor și obținerea unui randament ridicat creează influența optimă a factorului. Cu toate acestea, factorii care determină dezvoltarea plantelor nu acționează izolat, ci în ansamblu. Fertilitatea optimă corespunde raportului optim de factori.

2. Indicatori biologici ai fertilității solului

Indicatorii biologici ai fertilității includ:

- prezența materiei organice;

- activitatea biologică a solului;

- condiția fitosanitară a solului.

Substanța organică a solului este formată din resturile de plante moarte, microorganisme, animale de sol și deșeuri. Substanța organică primară care pătrunde în sol suferă transformări complexe, inclusiv procese de descompunere, sinteză secundară sub formă de plasmă microbiană și humificare. Combinația acestor procese duce la formarea unui amestec complex de substanțe organice:

1) resturi vegetale și animale ușor descompuse, cu o structură originală conservată;

2) produse de degradare intermediară (de exemplu, proteizi, aminoacizi, poli și monofenoli, monozaharide etc.);

3) substanțe humice formate prin sinteză microbiană sau origine reziduală;

4) compuși organici solubili care sunt mineralizați la compuși minerali simpli (HP, CO2, NO3 etc.) sau participă la sinteza substanțelor humice. Diferite grupuri de compuși organici interacționează cu partea minerală a solului și sunt fixați în acesta. Substanța organică este singura sursă de energie pentru dezvoltarea solului, formarea fertilității acestuia. Principala sursă de materie organică primară care pătrunde în sol sub vegetație naturală este restul plantelor.

În solurile arabile cu înstrăinarea majorității recoltelor de culturi de stânga, sursa de materie organică este resturile supraterane și radicale ale plantelor introduse în sol prin îngrășăminte organice. Reziduurile vegetale sunt împărțite în trei grupe: miriște, tulpină și rădăcină. Resturile de resturi sunt reprezentate de miriște de cereale, părți de tulpini, frunze și toate celelalte părți subterane ale plantelor care rămân în câmp după recoltare. Lisostebelnye părți de plante includ rizomi, tulpini de cartofi, gulere rădăcină de trifoi, lucernă și alte ierburi, rămășițe de tuberculi, culturi radacini, bulbi. Rădăcinile rădăcinilor plantelor sunt reprezentate de rădăcinile culturii cultivate, care au supraviețuit până la recoltarea vie și moarte.

Prin cantitatea de materie organică rămasă după recoltare, culturile principale de câmp pot fi împărțite în trei grupe:

1. legumele perene și ierburile de pajiști, lăsând cea mai mare cantitate de materie organică în sol.

2. Leguminoase anuale de cereale și semințe de semănat continuu. Ele lasă mult mai puțin materie organică în sol decât ierburile perene, iar leguminoasele de cereale fixează într-o mai mică măsură azotul de aer. Culturile de iarnă lasă mai multă materie organică în sol decât boabele de primăvară și leguminoasele. După recoltarea cerealelor și a boabelor de cereale, 1,5-3,0 t / ha de materie organică rămân în sol.

Compoziția chimică a rădăcinilor ierburilor perene variază odată cu vârsta. Cu cât sunt mai mari plantele, cu atât rădăcinile lor conțin elemente de azot și cenușă. Reziduurile vegetale din culturile anuale (cu excepția leguminoaselor) sunt mai sărace decât nutrienții comparativ cu ierburile perene.

O parte a compușilor mobili și simplu mineralize la produsele finale, noua generație de plante verzi km digerabile, iar cealaltă parte a produselor de descompunere utilizate de organisme heterotrofe pentru sinteza proteinelor secundare, grăsimi, carbohidrați și alte substanțe care formează o plasmă de noi generații de microorganisme, și ulterior din nou se imparte . Cea de-a treia parte a produselor de descompunere intermediare este transformată în substanțe chimice cu conținut ridicat de molecule chimice, complexe, și procesul se numește humificare. Formarea de substanțe humice specifice în majoritatea cazurilor începe în descompunere biologică etapa a resturilor vegetale și animale atunci când carbohidrații sunt hidrolizate la monozaharide, substanțele proteice - la peptide și aminoacizi, compuși aromatici - până la fenoli simpli. În plus față de acești compuși, produsele de dezintegrare mai simple, de asemenea, participă la formarea de substanțe humice.







Mecanismul de formare în sol a substanțelor chimice specifice, conform lui M.M. Kononovoy are următoarea formă:

1. Unitățile structurale inițiale (monomeri) pentru formarea substanțelor humice specifice pot servi ca toate componentele degradării țesuturilor vegetale și a metabolismului microorganismelor.

2. Unitățile structurale sunt condensate prin oxidarea fenolilor cu ajutorul fenoxidazelor prin semichinone către chinone care interacționează cu aminoacizii și peptidele.

3. Policondensarea (polimerizarea) ca proces chimic completează formarea substanțelor humice.

Întregul complex de substanțe organice din sol poate fi împărțit în două grupe: compuși de natură individuală sau compuși organici nespecifici și substanțe chimice specifice.

compus nespecific de lignină, celuloză, proteine, aminoacizi, monozaharide, ceruri, acizi grași, adică. E. Aproape toate componentele care alcătuiesc țesutul plantelor și animalelor sau sunt membri ai duratei de viață și precipită macro- microorganisme.

Cea mai mare parte a materiei organice din sol (85-90%) sunt substanțe specifice de humus, compuși macromoleculari întuneric colorate Ele sunt reprezentate de acidul humic natura acidă (humici și acizi fulvici) Substanțele proguminovymi conținând azot - astfel de „tineri“ produse iguminami humice. Acizii humici (HA) - o fracțiune de compuși cu conținut molecular de mare intensitate, cu conținut de azot, extrași din sol prin soluții alcaline. Când extractul este acidificat, acesta precipită sub formă de humați. Acizii humici conțin 46-62% carbon, 32-38 - oxigen, 3-5 - hidrogen, 3-6% azot. GC conțin sulf (de zecimi protsentado 1,0-1,2%), fosfor (sutimi sau zecimi de procent) și cationi ai metalelor.

Componentele organo-minerale sporesc stabilitatea materiei organice legate de acestea la scindarea microbiologică și asigură o legătură stabilă cu alte proprietăți ale solului. Stabilitatea biologică ridicată a compușilor organominerali facilitează legarea și inactivarea mineralelor argiloase de către enzimele eliberate de microorganisme pentru descompunerea materiei organice. O condiție indispensabilă pentru asigurarea unei agriculturi stabile este reproducerea materiei organice. De asemenea, înseamnă reproducerea majorității factorilor biologici agrofizici și agrochimici ai fertilității.

Cel mai important factor în reproducerea materiei organice în solurile arabile este culturile de câmp. Rolul lor este determinat de caracteristicile biologice și tehnologia de cultivare. Dacă masa cenoses naturale întreaga plantă pătrunde în sol se acumulează în stratul superior al elementelor de carbon, azot și minerale în agrotcenozah înstrăinat câmpul cea mai mare parte din masa acumulată a plantelor și echilibrul acestor elemente în sol nu poate fi non-deficit. Rata descompunerii resturilor vegetale în sol depinde de raportul dintre C: N. Rapid descompunerea resturilor vegetale trifoi caracteristic îngust raport C: N; Reziduurile de plante din culturile de cereale și amestecul de vicovoză sunt descompuse mai puțin intens.

3. Sursele de alimentare cu materii organice

Sursele de alimentare cu materie organică sunt reziduurile de plante și îngrășămintele organice.

Astfel, greutatea rădăcinilor culturilor în seed de foraj convențională este de 15-30% din masa totală a terenurilor de cultură. Aproximativ aceeași cantitate de reziduuri de plante rămâne rădăcină. Cu o recoltă bună perene amestecuri leguminoaselor-iarbă mjatlikovyh utilizare bienal la 1 hectar rămâne după curățarea de până la 100 de centners de reziduuri de rădăcină și poukosnyh. Potrivit numărul resturilor vegetale rămase pe câmp după recoltare culturile de câmp pot fi aranjate în ordinea următoare: iarbă perene, hrană anuală amestec iarbă, cereale de iarnă, cereale de primăvară, rădăcinoase, cartofi, in.

Modificările cantității de materie organică din sol sub influența culturilor pe parcursul unui an sau a doi ani sunt nesemnificative, dar în decurs de 50-100 de ani devin destul de vizibile. Există trei cazuri posibile:

3) materia organică se acumulează treptat în sol, deoarece se descompune mai puțin decât se formează.

Studiile științifice au stabilit că, în solurile cultivate sistematic fără aplicarea îngrășămintelor, este aproape imposibil să se realizeze un echilibru non-deficit al materiei organice. De exemplu, un randament bun (40 c / ha) de cereale produce mineralizarea unei tone de humus (o unitate humus).

Pe lângă cereale, se obține aproximativ aceeași cantitate de paie. Reziduurile rănite și rădăcinile reprezintă aproximativ 50% din masa supraterană a culturii totale. În consecință, rădăcina, resturile de miriște și paiele vor fi de 80 de cenți. Coeficientul de humificare a resturilor de plante din cereale este de 10%. Prin urmare, din 80 de tone de reziduuri de plante, se pot forma doar 0,8 tone de humus și se consumă 1 tonă și nu toate paiul se întoarce pe câmp în sol.

Astfel, este imposibil să se mențină chiar reproducerea simplă a fertilității solului fără compensarea elementelor nutritive folosite pentru a forma cultura. Acesta poate fi redus numai în aceste condiții. Această poziție este în concordanță cu legea conservării materiei și a energiei.

Investigațiile lui V.E. Egorova a constatat că doar 40% din gunoi de grajd introdus în sol este umilit, iar restul este dezintegrat și folosit de plante.

Cu îngrășămintele și alte îngrășăminte organice, în sol intră multe organisme diferite, care joacă, de asemenea, un rol important în cultivarea solului. În acest sens, la începutul secolului al XX-lea s-au făcut încercări de a stabili o relație între randamentele culturilor și numărul de microorganisme din sol. Sa concluzionat (S. Waxman) că pe același pământ randamentul variază proporțional cu numărul de microorganisme. De exemplu, bacteriile descompunatoare de celuloză consumă ele însele azot și fosfor, astfel că, ca urmare a reproducerii lor, producția scade. Prof. MV Fedorov indică o relație directă între randamentele și bacteriile termofile (cantitatea lor depinde de sol și de siturile com adăugate în sol).

Cu o cultură scăzută, câmpurile și solul sunt puternic înfundate de buruieni, semințe și rudimente de boli și dăunători. Toate acestea conduc la deteriorarea condițiilor de viață a plantelor, la o scădere a randamentului. Un indicator important al solului cultivat este absența buruienilor, semințele și organele de reproducere vegetativă, agenți cauzatori ai bolilor și dăunătorilor culturilor agricole.

Reproducerea fertilității solului este un proces foarte complex. Aceasta include o sinteză permanentă și o creștere a conținutului de materie organică, în special a humusului; formarea compușilor de elemente de nutriție de cenușă și azot ale plantelor într-o formă accesibilă acestora; re-crearea și menținerea unei structuri bune și a unei structuri favorabile a solului; asigurând o reacție ușor acidă sau aproape neutră a soluției de sol, precum și o capacitate mare de absorbție și un grad de saturație cu baze cu o bună compoziție de cationi absorbiți; lipsa agenților patogeni de germeni, dăunători și buruieni în câmp și în sol.

Implementarea cu succes a reproducerii extinse a fertilității solului se poate realiza prin stăpânirea completă a sistemelor zonale de agricultură bazate științific.

Solul este o bogăție naturală colosală, care oferă omului hrană, animale cu furaje și industrie cu materii prime. Pentru a utiliza în mod corespunzător solul, trebuie să știți cum a fost format, structura și proprietățile sale. Solul are o proprietate specială - fertilitatea, servind ca bază pentru agricultura din toate țările. Pământul, atunci când este folosit în mod corespunzător, nu numai că nu își pierde proprietățile, ci și le îmbunătățește, devine mai fertil. Cu toate acestea, valoarea solului este determinată nu numai de importanța sa economică pentru sectorul rural, forestier și alte ramuri ale economiei naționale; este, de asemenea, determinată de rolul ecologic indispensabil al solului ca o componentă importantă a tuturor biocenozelor terestre și a biosferei pământului în ansamblu. Din tot ceea ce sa spus mai sus, este clar cât de mare și variat este rolul și importanța solului în economia națională și, în general, în viața societății umane. Deci, protecția solurilor și utilizarea lor rațională este una dintre cele mai importante sarcini ale întregii omeniri!

2. Golubev, I.F. Știința solului cu elementele de bază ale geobotanelor / I.F. Golubev. - M. Kolos, 1982. - 360 p.

4. Kovda V.A. Acoperirea solului, îmbunătățirea, utilizarea și protecția acestuia. M. Nauka, 1981. 179 p.

5. Kovda V.A. Acoperirea solului, protecția mediului și agricultura. Pushchino: OTNI NCBI AN SSSR, 1987. 31 p.

6. Pannikova V.D. Eroziunea solului și lupta cu el. M. Kolos, 1980. 367 p.

Găzduit pe Allbest.ru







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: