Виды почв, механическая обработка почвы, удобрения и подкормки - 3

19.01.2012

Как вырастить и получить «здоровый» урожай

По сравнению с дикими растениями и сорняками у культурных растений гораздо ниже способность усваивать элементы питания из труднодоступных соединений. Их продуктивность в большей степени подвержена колебаниям экологических условий и особенно погоды. Они без помощи человека не выдерживают конкурентной борьбы с сорной растительностью. По сравнению с природными фитоценозами агроценозы являются менее устойчивой экосистемой и очень требовательны к свойствам почвы.

урожай

Культурные растения в одновидовых посевах при хорошем росте потребляют очень большое количество элементов питания в легкодоступных формах, особенно в ответственные начальные периоды роста. Культурные растения чутко реагируют на увеличение плотности почвы, на ухудшение аэрации. Чтобы удовлетворить большую потребность культурных растений в элементах питания, нужно, чтобы пахотная почва обладала высокой биологической активностью – высокой численностью и активностью микроорганизмов, трансформирующих элементы питания почвы в легкодоступные растениям формы, в том числе хелатные формы микроэлементов.

Культурные растения предъявляют высокие требования к содержанию в почве органического вещества и его качеству. С ним тесно связаны деятельность микроорганизмов и пищевой режим почвы, ее биологическая активность и водно-физические свойства. Когда вы начинаете осваивать участок, ее плодородие изменяется в зависимости от интенсивности мероприятий по окультуриванию почвы. В этот период в почве преобладает еще не культурный, а природный процесс почвообразования, который в основном определяет свойства и плодородие вновь освоенной почвы. Дальнейшее развитие почвы зависит от того, как ее используют, и ее эволюция может идти в противоположных направлениях: в сторону развития культурного процесса почвообразования и повышения плодородия почвы или, наоборот, в сторону деградации почвы и снижения ее плодородия.

На почву при возделывании культурных растений всегда воздействуют три основных и непременных фактора – механическая обработка почвы, удобрения и сами культурные растения. Каждый из этих факторов может создавать как положительные, так и негативные последствия. Механическая обработка способствует разрушению структуры и минерализации гумуса. С урожаями из почвы выносятся элементы питания, внесение кислых минеральных удобрений может усилить токсикоз почвы и т. п. В этой связи можно отметить, что в образовании структурных агрегатов и придании им прочности и пористости большое значение имеют гумусовые вещества, особенно гуматы кальция, мицелий микроскопических грибов и бактериальные слизи. В первые годы освоения целины усиленно минерализуется органический детрит (мелкие органические частицы), накопленный за длительный период формирования природной почвы, а затем, в процессе земледельческого ее использования, минерализуется и часть специфических гумусовых веществ. С урожаями культурных растений из почвы выносится много элементов питания и тем больше, чем выше урожай. Кроме того, большое количество элементов питания теряется в результате вымывания осадками, выделения летучих форм азота в атмосферу, за счет эрозии почвы.

Кроме истощения запасов элементов питания растений, деградация пахотных почв и их плодородия бывают связаны с неправильным, часто односторонним несбалансированным использованием удобрений. Дело в том, что систематическое применение кислых минеральных удобрений даже на почвах, насыщенных основаниями, таких как чернозем, подкисляет почву, приводит к замене обменного кальция на водородный ион, уменьшает емкость поглощения и отрицательно сказывается на биологических свойствах почвы и ее структуре. На известкованной и хорошо окультуренной почве отрицательное действие минеральных удобрений не проявляется, и они повышают урожай культур. Их эффективность повышается при совместном внесении с органическими удобрениями. Накапливаются в почвах также минеральные токсичные подвижные соединения марганца и оксида железа, сероводород и метан, токсичные соли в переувлажненных, но богатых органическим веществом почвах, при неправильном режиме орошения. При внесении кислых минеральных удобрений увеличивается численность и активность токсичных бактерий и грибов, которые резко отрицательно влияют на всхожесть семян, рост и урожай культурных растений. Усиливается при этом и токсическое влияние соединений ртути, цинка, хрома индустриального происхождения.

Каждая культура оставляет после себя почву с измененными ею свойствами. Эти изменения могут быть незначительными, но культуры последующих посевов на них очень чутко реагируют и даже при благоприятных условиях возделывания могут снижать урожай. Потерю или сильное снижение плодородия почвы при повторном или с небольшим перерывом выращивании некоторых культур называют почвоутомлением. Причины почвоутомления могут быть разные – односторонний вынос и недостаток элементов питания, в том числе отдельных микроэлементов, сопутствующая сорная растительность и др. Но главные из них – это развитие фитопатогенной микрофлоры, микроорганизмов, выделяющих токсические вещества, а также токсины, выделяемые самими растениями. Основными мерами борьбы с токсикозом почвы и с почвоутомлением являются обязательный плодосменный севооборот, известкование кислых почв и внесение органических удобрений, в том числе зеленых, которые оказывают большое влияние на стимулирование полезных и подавление токсичных микроорганизмов в почве. Свойства почв разных природных зон различны и, соответственно, различны системы мер по их окультуриванию. Даже при этой небольшой экскурсии в почвоведение, думаю, читатели смогли задуматься: правильно ли они обрабатывают почву на своих участках.

Наряду с высшей растительностью большое влияние на процессы почвообразования оказывают многочисленные представители почвенной фауны – беспозвоночные и позвоночные, населяющие различные горизонты почвы и живущие на ее поверхности. Примером необычайно интенсивного воздействия на почву служит работа дождевых червей. Русский почвовед Н. А. Димо (1938), писал, что под воздействием червей из года в год, из тысячелетия в тысячелетие накапливаются в почвах черты биогенного сложения и структуры, специфические биохимические свойства, невоспроизводимые никаким другим агентом природы. Переработанное почвенной фауной органическое вещество является прекрасной средой для поселения почвенной микрофлоры. Исключительно важную роль в процессах почвообразования играют микроорганизмы. Если высшие растения являются главными продуцентами биологической массы, то микроорганизмам принадлежит основная роль в глубоком и полном разрушении органических веществ. Особенность почвенных микроорганизмов состоит в способности их разлагать сложнейшие высокомолекулярные соединения до простых конечных продуктов: газов (углекислота, аммиак и др.), воды и простых минеральных соединений.

И все-таки, можно ли в нашей климатической северо-западной зоне иметь на своем участке чернозем? На этот вопрос отвечу выдержкой из книги В. Докучаева «Русский чернозем»: «Итак, не подлежит никакому сомнению, что наш чернозем образовался из степной растительности, и притом как из наземных, так и подземных частей. Но для образования чернозема еще недостаточно, чтобы данная местность имела подходящий грунт и подходящую растительность: типичный лесс и не менее типичная степная флора имеются и во многих других местностях Западной Европы и других странах; однако чернозема мы не встречаем там. Причина заключается в том, что там нет подходящего климата, что там нет известного отношения между ежегодным приростом и отмиранием дикой растительности».

Напомню, на территории Курской области расположен Центрально-Черноземный государственный природный заповедник им. профессора В.В.Алехина, входящий в систему биосферных заповедников мировой сети ЮНЕСКО. Образец курского чернозема в качестве эталона плодородной почвы хранится в Музее почв в Париже, а также в Музее естественной истории в Амстердаме и в Музее почвоведения под Лейпцигом. Плодородный черноземный слой почвы метровой толщины природа создавала в течение тысячелетий в степях с определенным гидротермическим режимом. Целинные черноземы этого заповедника служат эталоном, в сравнение с которым определяется степень нарушенности окружающих пахотных земель. В.В. Докучаев говорил, что еще ни в одной лаборатории мира искусственно не создано ни грамма черноземной почвы.

Но вот беда – овощные растения, которые мы выращиваем в огороде – этот агроценоз не может существовать без человека. Другое дело, что человек загнал земледелие в тупик в погоне за небывалыми урожаями. Еще 100 лет назад В.В. Докучаев писал, что чернозем напоминает нам «…арабскую чистокровную лошадь, загнанную и забитую». Что здесь можно сказать? От грамотной агротехники многое зависит, не надо гнаться за рекордными урожаями, нужно беречь плодородие почвы.

Каким же способом происходит распад органического вещества? Бактерии, актиномицеты, грибы, почвообитающие водоросли, беспозвоночные и позвоночные животные активно участвуют в трансформации органического вещества во всех почвах. Наряду с процессами распада органических остатков и редукции сложных органических молекул в почве протекает процесс синтеза гумусовых веществ. Они образуются из «обломков» биологических макромолекул или их мономеров, которые оказываются в почве благодаря метаболизму ее живого населения и деятельности экзоферментов. Процент гумуса и различных гуминовых фракций значительно варьирует от одного типа почвы к другому. Гумус лесных почв характеризуется высоким содержанием фульвокислот, в то время как гумус торфяных и степных почв имеет высокое содержание гуминовых кислот. Я не буду углубляться в химию образования гумуса, тем более что это только некие его схемы. Одна из гипотез высокого плодородия гумуса связана с биогеоценологическим принципом, сформулированным академиком В. Н. Сукачевым. Это так называемая микробиологическая теория. Может быть, самая главная роль гумуса – это создание благоприятного режима, благоприятных условий для жизни микроорганизмов. А уже микробы помогают растению, снабжая его азотом, и другими питательными элементами. Правда, в наших северных районах достаточно прохладно для столь бурного действия микроорганизмов, да и гумуса в наших почвах очень мало. Чаще на наших почвах более эффективны минеральные удобрения совместно с органикой, а также использование хелатных форм микроудобрений.

Органическое вещество почв снижает побочное отрицательное действие химических удобрений, способствует закреплению их излишка и нейтрализации вредных примесей. Ошибкой было бы отождествление почвы только с ее верхним гумусированным или пахотным слоем, в то время как на потребление растениями воды и питательных элементов большое влияние оказывают и более глубокие почвенные горизонты и находящиеся на глубине грунтовые воды. Плодородие почвы определяется характером и особенностями всего ее профиля, с этим часто дачники сталкиваются при освоении участка, когда проводят мелиоративные работы.

Несколько слов следует сказать об обработке почвы. Сейчас на этот счет существуют разные мнения. После освоения почвы на новом садовом участке, ее структура, созданная в течение длительного времени формирования природной почвы при большом участии почвенной фауны, постепенно разрушается и вместе с тем в пахотном слое происходит образование новой, комковатой структуры, свойственной хорошо окультуренным почвам.

В разрушении и образовании структурных агрегатов большую роль играют механическая обработка почвы и процессы минерализации органического вещества, скрепляющего агрегаты. Сильно разрушает структуру обработка сухой почвы – во время летнего лущения стерни сразу после уборки урожая. Однако если обрабатывают «спелую» почву после дождей или весной при влажности, соответствующей «оптимальной влажности структурообразования» (около 60% НВ), то механическая обработка почвы не разрушает, а, наоборот, образует структурные агрегаты. Раньше крестьяне обрабатывали только «спелую почву».

Для поддержания положительного гумусового баланса и улучшения гумусового состояния почвы его потери должны постоянно возмещаться внесением органических удобрений и за счет увеличения поступления в почву растительных остатков, путем посева сидеральных и промежуточных культур. В дореволюционной России на приусадебных участках проблем с навозом не было, причем навоза лучшего качества – конского. К северу и югу от черноземной зоны уменьшается количество поступающего опада и ухудшаются условия для синтеза гумуса (на севере – избыток, на юге – недостаток влаги). Это обусловливает как уменьшение общего содержания гумуса, так и преобладание в его составе более «простых» фульвокислот.

В последнее время в нашей климатической зоне стали больше внимания уделять микроэлементам, особенно в хелатной форме. Хелаты микроэлементов обладают рядом ценных свойств. Они нетоксичны, хорошо растворимы в воде, обладают высокой устойчивостью (не изменяют своих свойств) в широком диапазоне кислотности (значений рН), хорошо адсорбируются на поверхности листьев и в почве, длительное время не разрушаются микроорганизмами. Роль микроэлементов в растениях в основном заключается в том, что они входят в состав многих ферментов, играющих роль катализаторов биохимических процессов и повышают их активность. Микроэлементы стимулируют рост растений и ускоряют их развитие; оказывают положительное действие на устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды; играют важную роль в борьбе с некоторыми заболеваниями растений. И как мы выяснили в начале статьи, необходимы нашему организму в виде овощей, в которых они и содержатся.

Что касается обработки участка, то нужно отметить, что почвенно-климатические условия нечерноземной зоны обусловливают особые требования к обработке почвы, неодинаковые в различных подзонах. Почвы у нас отличаются невысоким плодородием, избы­точным увлажнением, кислотностью и склонностью к заболачиванию. При недо­статке тепла и воздуха они нуждаются в различных агромелиоратив­ных приемах, способствующих устранению избыточной влажности, улучшению аэрации и теплового режима. На легких почвах хороший эффект дает безотвальная обработка, которая сохраняет обогащенный органическим веществом и более связный слой почвы в верхней части пахотного горизонта. Углубление пахотного слоя дает положительные результаты лишь там, где вовлекаются в обработку более связанные подпахотные слои. Только при грамотном сочетании органических и минеральных удобрений, включая микроэлементы в хелатной форме, при правильных соотношениях элементов питания, выборе форм удобрений, соблюдении сроков их внесения, имеется возможность получать экологически чистые овощи, содержащие необходимые человеку элементы питания. В статье я старался не навязывать читателям ни методы классического земледелия, ни альтернативного – органического земледелия. Зачем? Выбор за вами, но мое мнение таково: не надо впадать в крайности, а главное – руководствоваться собственным опытом, изучать свой участок, наблюдать за развитием растений и вовремя помогать почве и растениям работать на благо вашего здоровья.

Владимир Степанов, доктор биологических наук



Поделиться в соцсетях:

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru