Качественная почва, содержащая богатый спектр питательных веществ, имеющая хорошую структуру, помогающую создать благоприятный микроклимат, всегда является залогом получения богатого урожая. От качества грунта зависят показатели роста и урожайности садовых и огородных культур, поэтому очень важно иметь представление о плодородии почвы на собственном участке, знать, от чего оно зависит, и какие меры можно предпринять для его повышения.
Общие сведения
Плодородие почвы определяет способность ее к обеспечению всех потребностей растений. К этим потребностям относится не только снабжение питательными веществами, но и обеспечение благоприятных для произрастания условий, хороший доступ влаги и воздуха.
Почва — достаточно сложная система, в которой протекает множество процессов, многие из которых не всегда очевидны. Однако все эти процессы неразрывно связаны между собой. Нарушение даже одной из составляющих системы может привести к изменению способностей грунта к поддержанию жизнедеятельности растений. Изучение механизмов всех процессов, происходящих в почве, помогает решить главную задачу — сохранение и увеличение плодородия.
Для полноценного существования растения испытывают потребность не только в воде и питательных элементах. Немалое значение имеет достаточное количество света, тепла, кислорода и углекислоты.
Все микроорганизмы, содержащиеся в почве, участвуют в снабжении растений питательными веществами, обеспечивают поступление углекислоты, продукты их жизнедеятельности непосредственно влияют на плодородность почвы.
В зависимости от состава и структуры грунта тепло солнечного света вступает во взаимодействие с почвой и оказывает влияние на процессы накопления и испарения влаги, регулирует скорость и определяет направление многочисленных химических реакций, от которых зависит рост и питание растений.
Деление на категории
Существует несколько критериев, позволяющих классифицировать виды почвенного плодородия. Если рассматривать непосредственные физико-химические показатели грунта, плодородие можно разделить на два вида:
- Естественное — имеющееся от природы, не подверженное влиянию деятельности человека. Оно всегда является следствием влияния комплекса природных факторов. Говорить о естественном плодородии можно только в отношении целинной земли, которая не была затронута влиянием человеческого фактора. Эта категория определяется объемом растительной массы, вырастающей за год на той или иной площади.
- Искусственное — приобретенное вследствие непосредственного воздействия человека. В расчет принимается не любое влияние человеческого фактора, а целенаправленные приемы, призванные окультурить используемый грунт. С момента начала использования целины для сельскохозяйственных целей естественное и искусственное плодородие можно рассматривать только совместно. В чистом виде искусственное плодородие можно выделить только при выращивании растений в изолированных теплицах на специально подготовленных почвенных смесях.
Для любого участка земли, обработанного человеком и используемого для возделывания тех или иных культур, свойственно сочетание естественного и искусственного плодородия грунта. С развитием аграрных технологий и повышением культуры земледелия возрастает доля искусственной составляющей. Однако невозможно четко определить границы между первоначальным потенциалом почвы и привнесенными искусственно изменениями. В этом случае формируется новое понятие — потенциальное плодородие. Оно объединяет в себе всю совокупность свойств почвы, влияющих на урожайность, как заложенных природой, так и приобретенных.
Фактически реализуемый потенциал принято считать эффективным плодородием. Не следует путать понятия. Потенциальное плодородие лишь предполагает возможность получения определенного урожая, а эффективное — выражается в конкретных полученных объемах возделываемых культур.
Существует еще одна принципиальная ошибка, когда эффективное плодородие называют экономическим. Это близкие понятия, но не синонимы. Если эффективное плодородие измеряется объемами урожая и не завязано на экономике, то экономическая оценка включает в себя все факторы, связанные с получением урожая. Экономическое плодородие учитывает не только экономический эффект от получения урожая, но и затраты на обработку грунта, улучшение агротехники, рационализацию системы удобрений. Экономическое плодородие учитывает целесообразность улучшения грунта для повышения эффективного плодородия.
Основные факторы
Способность грунта создавать благоприятные для жизнедеятельности растений условия определяется не просто строением почвы и содержанием питательных веществ, а целым комплексом факторов, каждый из которых играет важную роль в жизни растений.
Причем плодородие зависит не только от поверхностного слоя, распахиваемого при посадке, но и от глубинных слоев, от расположения грунтовых вод. Особенно важно это для растений с глубокой корневой системой.
Обеспечение растений всеми факторами успешного развития зависит от множества особенностей грунта. Необходимо рассмотреть подробнее основные из них.
Гранулометрический состав
Пищевой и температурный режим растений, насыщение воздухом и влагой сильно зависят от гранулометрической структуры. Например, легкие песчаные почвы обладают высокой проницаемостью воды и воздуха, прогреваются активнее, чем тяжелые. Аэрация способствует ускоренной минерализации органических веществ. Однако небольшая влагоемкость становится причиной вымывания питательных веществ.
Тяжелые глинистые почвы, напротив, прогреваются дольше, ведь заполнены они водой, которая имеет большую теплоемкость. Однако почвенная влага таких грунтов мало доступна для растений. Влажным периодам характерна нехватка воздуха в земле.
Для большинства огородных культур наиболее благоприятными считаются суглинки.
Структура и физические свойства
Физические свойства напрямую связаны с плотностью и структурой грунта. При отсутствии явной структуры растения не могут одновременно в достаточном количестве получать и воздух, и воду. В сухие периоды поры содержат много воздуха, во влажные — поры практически полностью заняты водой.
В структурных грунтах мелкие поры удерживают влагу, крупные поры задействованы для газообмена. Важным свойством таких почв является возможность сосуществования аэробных и анаэробных микроорганизмов. Это способствует повышению урожайности.
Тепловые характеристики
Жизнедеятельность растений сильно зависит от способности грунта поглощать и удерживать солнечную энергию. Эти свойства определяются структурой, химическим составом, способностью удерживать воду и воздух.
Тепловой режим определяется не только способностью накопления и удержания энергии, но и отличительными особенностями поверхности. Например, прогрев грунта будет зависеть от цвета верхнего слоя, поглощающего солнечные лучи.
Содержание органических веществ
В отличие от минеральных веществ, питательные элементы в составе органического вещества не подвержены вымыванию из почвы. Постепенная минерализация обеспечивает продолжительное качественное питание корням растений. Органические вещества содержат основную часть запасов азота, почти 80 процентов серы и более половины всего фосфора. Причем отдельные органические соединения могут непосредственно усваиваться растениями и выступают в качестве стимуляторов роста.
Помимо этого, органические вещества составляют рацион питания микроорганизмов.
Биологическая активность
Биологическая составляющая связана с жизнедеятельностью почвенной фауны, в том числе микроорганизмов. Активность эта напрямую связана с численностью и качественным составом живых организмов. От них зависит работа ферментов, участвующих в трансформации недоступных питательных элементов из органических веществ в доступные минеральные соединения.
Отмирающие микробы формируют значительную массу гумуса. Эта биомасса содержит огромное количество питательных веществ, среди них особое значение имеют азот, фосфор и калий.
Поглотительная способность
Способность к накоплению питательных веществ, необходимых для роста растений, является важнейшим фактором плодородия. Она отвечает не только за поглощение, но и препятствует свободному вымыванию питательных элементов вместе с водой после осадков.
Содержание в грунте кальция поддерживает работу поглощающего комплекса, закрепляет гумус в слоях грунта. Водород, алюминий, натрий, наоборот, снижают поглощающую способность и приводят к обеднению почв.
Оценка плодородия
Для развития сельского хозяйства в масштабах страны абсолютно необходимо существование единых критериев оценки плодородия земель. Только при наличии четких цифровых значений по основным измеряемым параметрам можно сделать вывод о целесообразности использования тех или иных земель для возделывания определенных сельскохозяйственных культур.
Плодородие почвы определяется путем сравнения признаков, не подверженных резким изменениям во времени, но надежно характеризующих потенциальную урожайность основных сельскохозяйственных культур.
Наиболее важны для определения плодородия почвы следующие показатели:
- кислотность;
- гранулометрический состав;
- содержание гумуса и глины;
- содержание фосфора, калия, азота, кальция и других элементов.
Однако эти данные не дают полную картину. Для оценки возможности применения грунта в сельском хозяйстве дополнительно учитываются:
- Технологические свойства участка. Проводится сравнение удобства проведения полевых работ на конкретной территории по сравнению с эталоном. В качестве эталона принимают прямоугольный участок пашни, не имеющий уклона, избавленный от камней и иных препятствий. Необходимо сравнить затраты на проведение работ на эталонном участке и степень увеличения затрат при выполнении работ в худших условиях.
- Условия расположения. При данной оценке главными факторами считаются удаленность обрабатываемых земель от асфальтированных дорог, расстояния между землями и производственными комплексами, выполняющими сельскохозяйственные работы.
Изменения в процессе использования
После освоения целинных земель и начала их сельскохозяйственного использования плодородие подлежит неизбежному изменению. Все изменения зависят от интенсивности эксплуатации грунта, типов выращиваемых культур и мероприятий по повышению плодородия.
Если на начальном этапе преобладают природные свойства земель, то с течением времени все большее значение будет иметь комплекс мероприятий по окультуриванию. Многое зависит от того, как будет использоваться земля. При должном уходе и научном подходе к окультуриванию можно достичь значительного увеличения урожайности. Если не уделять внимание облагораживанию земель, можно привести их к деградации, когда хорошая плодородная почва превратится в безжизненную пустыню.
При возделывании земель на почву всегда оказывают влияние три фактора:
- Механическая обработка.
- Удобрения.
- Выращиваемые культуры.
В комплексе они должны создавать благоприятные условия для роста и жизнедеятельности растений. Но каждый из них оказывает и негативное влияние. Механическая обработка разрушает структуру, минеральные удобрения могут вызвать токсикоз грунта, с каждым сезоном почва теряет минеральные элементы, отдавая их растениям.
При правильном подходе негативное воздействие этих факторов нужно компенсировать: проводить восстановление структуры и восполнение потерянных питательных веществ.
Получение хорошего урожая всегда зависит не только от природного плодородия, но и от умелого обращения с землей. Чтобы долгие годы получать богатый урожай, следует определить тип имеющейся земли, ее достоинства и недостатки. Грамотно составив перечень проблем, можно найти оптимальное решение для каждой. Научный подход к повышению плодородия позволит улучшить проблемные характеристики грунта, что обязательно отразится на качестве жизни растений.
