Слайд 2
Вопросы
1. Органическое вещество и плодородие почвы.
2. Воспроизводство органического
вещества агротехническими приемами.
Слайд 3
1. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ
Слайд 4
Средний состав органического вещества почвы
Почвенная флора и
фауна
грибы и водоросли
дождевые черви
макрофауна
мезо- и
микрофауна
бактерии и актиномицеты
Слайд 5
Прямых методов определения гумуса в почве нет! Как
правило проводят определение содержания углерода или азота с последующим
пересчётом на гумус. В гумусе примерно 58% углерода, поэтому пересчетный коэффициент с углерода на гумус равен 1,724. Однако это не совсем точно, поэтому в научной литературе чаще содержание гумуса представляют в виде содержания углерода и азота.
термины не являются синонимами
Слайд 6
Групповой и фракционный состав гумуса
Групповой состав - это
набор и количественное содержание групп специфических и неспецифических веществ
входящих в состав гумуса. Группа веществ - совокупность родственных по строению и свойствам соединений.
Важнейшими группами являются:
гуминовые кислоты,
фульвокислоты,
Негидролизуемый остаток (гумин),
группы неспецифических соединений,
гиматомелановые кислоты.
Фракционный состав гумуса - характеризует распределение веществ в те или иные группы почвенного гумуса по формам их соединений с минеральными компонентами почвы.
Количественное соотношение гуминовых и фульвокислот во всех фракциях характеризует групповой состав гумуса. Соотношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот (Сгк/Сфк ).
Оно бывает :
<0,5 (фульватный тип режима)
0,5-1 (гуматно-фульватный тип режима)
1-2 (фульватно-гуматный тип режима) - для дерново-подзолистой
>2 (гуматный) - для черноземов
Слайд 7
Фракционно-групповой состав гумуса позволяет характеризовать особенности тех или
иных почв, но прямо не позволяет идентифицировать агрономическую ценность
различных компонентов гумуса.
Консервативные вещества
- характеризуют типовые признаки почв, формируются в течение длительного времени и сохраняются в вековых циклах. Они в малой степени участвуют в питании растений, но создают благоприятную среду.
В этой связи органические соединения разделяют
на две большие группы:
Лабильные вещества -
служат источником элементов питания, энергии и углерода для построения биомассы растения. Их содержание в почве легко регулировать за счет внесения органических материалов (удобрений).
Слайд 8
Роль органического вещества в плодородии почвы
1. Является
источником элементов питания для растений (90-99% запаса N, 80%
серы, 60% Р2О5 и т.д.). Т.е. Выполняет аккумулятивную функцию. Возраст ГВ может достигать сотен и даже тысяч лет.
2. Гуминовые кислоты и их соли в очень малых концентрациях оказывают стимулирующие действие на растения, повышают продуктивность КРС, птицы. Некоторые препараты гуминовых веществ сдерживают развитие злокачественных опухолей, повышают устойчивость организма к воспалительным процессам.
3. Основной источник СО2 атмосферы (в 7-10 раз превосходит индустриальные выделения).
4. Улучшаются агрофизические свойства (структура, водопрочность, плотность, пластичность, липкость). Т.о. агрофизические свойства почвы на 50 – 70% определяются гумусированностью.
5. Физико-химические свойства (поглотительная способность, концентрация почвенного раствора) на 50 – 90% зависят от содержания органического вещества, т.к. его сорбционная способность в 10 раз больше минеральной части.
Слайд 9
6. Выполняет протекторную функцию - гумусированные почвы лучше
противостоят засухе или переувлажнению, меньше подвержены эрозии и дефляции,
выдерживают более высокие техногенные нагрузки, снижают токсическое действие тяжелых металлов, прочно связывают радионуклиды, пестициды, тем самым снижают их отрицательное действие на растения и ограничивают вертикальную миграцию и загрязнение грунтовых вод.
7. Наличие и качество органического вещества определяют биологические свойства почвы (нитрификационная способность, количество микроорганизмов и червей в почве).
8. Определяет режимы почвы : водно-воздушный, тепловой, питательный.
9. Определяет во многом урожайность и качество урожая (считается, что урожайность на 40 - 60% зависит от содержания органического вещества).
Слайд 10
Главные причины потерь органического вещества пахотными почвами
Уменьшение
количества растительных остатков, поступающих в почву, при смене естественного
биоценоза агроцензом.
Усиление минерализации органического вещества в результате интенсивной обработки и аэрации почв.
Разложение и биодеградация гумуса под влиянием физиологически кислых удобрений и активизации микрофлоры за счет вносимых удобрений.
Усиление минерализации за счет осушительных мероприятий переувлажненных почв.
Усиление минерализации гумуса орошаемых почв в первые годы орошения. При длительном орошении и высоких урожаях сельскохозяйственных культур содержание гумуса в последующие годы стабилизируется или даже повышается.
Эрозионные потери гумуса, в результате которых содержание гумуса падает до тех пор, пока эрозия не будет остановлена. Размеры эрозионных потерь велики и могут превышать потери в результате других причин.
Слайд 11
II Воспроизводство органического вещества агротехническими приемами
Влияние чередования культур
На
содержание и качество органического вещества значительное влияние оказывает севооборот
и его структура, т.к. все культуры делятся на 3 группы по влиянию на органическое вещество почвы.
1-я группа
Многолетние бобовые, злаковые, бобово-злаковые смеси
Эти культуры оставляют в почве от 4 до 10 т/га растительных остатков. Растительные остатки этих культур характеризуются узким соотношением С:N от 10 до 20. Эти остатки легко разлагаются и остаются в почве. Коэффициент гумификации равен 0,20 - 0,25. На этих культурах проводят малое количество механических обработок, поэтому они обеспечивают положительный баланс гумуса, от 400 - 800 кг/га, ежегодно.
Слайд 12
2-я группа Зерновые
Культуры оставляют в почве 1,0 -
2,5 т/га сухого вещества. Качество растительных остатков (C:N) до
25, эти культуры требуют умеренной обработки почвы. Коэффициент гумификации равен 0,15. Они обеспечивают отрицательный баланс гумуса, который оценивается в Нечерноземной зоне от 500 - 1000 кг ежегодно.
Потери гумуса : под яровыми зерновыми - 1000 кг/га; под озимыми 700 - 800 кг/га в год.
Слайд 13
3-я группа Пропашные
Культуры оставляют растительных остатков от 500
до 1000 кг/га. С:Ы>25, они (культуры) требуют интенсивной обработки
почвы. Коэф. гумификации примерно равен 0,10, Баланс гумуса отрицательный 1500-1800 кг/га за год.
Слайд 14
4-я группа Чистые пары
Влияние на баланс орг.
вещества отрицательный и оценивается в 2000 кг/га за год
потерь гумуса.
Слайд 15
КОЛИЧЕСТВО КОРНЕВЫХ И ПОЖНИВНЫХ ОСТАТКОВ
(СУХОЕ ВЕЩЕСТВО), Ц/ГА
Слайд 16
Влияние удобрений
Органические – оказывают положительное влияние на баланс
орг. вещества., которое проявляется как прямое воздействие, за счет
вовлечения органических удобрений в процессы гумификации, так и косвенным, за счет увеличения урожайности и растительных остатков.
Минеральные удобрения – оказывают прямое влияние, увеличивая подвижность орг. вещества, приводя его к расходу. Косвенное влияние мин. удобрений на баланс орг. вещества положительное, т.к. с увеличением урожайности увеличивается кол-во растительных остатков, но это увеличение не пропорционально. Скорость роста урожайности культур выше скорости увеличения растительных остатков. Влияние мин уд. может обеспечивать бездефицитный баланс. Но в условиях производства использование только мин. уд-й не обеспечивает бездефицитный баланс гумуса.
Слайд 17
Влияние обработки почвы
При освоении целины в течении 10-15
лет происходит снижение орг. вещества (Докучаев говорил о потерях
25-30%). Далее скорость потерь прекращается и наступает период стабилизации.
Слайд 18
Пути решения проблемы
1. Минимализация обработки почвы. Чем интенсивнее
обработка, чем больше глубина, тем выше потери орг. вещества.
2. Борьба с эрозией почвы. В Центральных районах Нечерноземной зоны России ежегодно на каждом га теряется 200 кг гумуса.
Для восстановления почвенного покрова на 2-5 см требуется 25-500 лет. В составе с.-х. почв России более 116 млн.га занимают эрозионно опасные и подверженные водной и ветровой эрозии земли, в т.ч. эродированные - 53,6 млн.га. Площадь эродированных земель ежегодно возрастает на 0,4-0,5 мил. га, а потери: 1,5 млрд. т. почвы, 26-75 млн. т. гумуса и более 30 мнл. т. азота, фосфора и калия. В России свыше 400 тыс. оврагов с площадью более 500 тыс. га. В США 421 мнл. акров (1 акр=0,4 га), т.е. 168 млн. га. Около 44% площадей ежегодно утрачивают плодородие.
Слайд 19
ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА КАЧЕСТВО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА
Обработка
почвы
Чем она интенсивнее тем больше подвижность органического вещества.
Ряд культур в порядке сокращения влияния на минерализацию органического вещества: пар – картофель - яр.зер. – лен – озимые
Травосмеси
(горохо-овсяная смесь) – усиливают подвижность.
Известкование
резко сокращает подвижность орг. вещества
Слайд 20
БАЛАНС ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА
Приход: поступление с растительными остатками;
семенным материалом; сине-зеленые водоросли; фауна почвы; органические удобрения.
Расход:
минерализация; вертикальный сток (инфильтрация); поверхностный сток.
Баланс может быть бездефицитным, отрицательным и положительным (в зависимости от соотношения прихода и расхода).