1. Главная
    2. Блог
  1. Блог

Сельское хозяйство

Плодородие Почвы: Как Сохранить И Повысить?

15.09.2021
повышение плодородия почвы на поле

Плодородие почвы определяется количеством растворенных в ней минералов – питательных веществ, необходимых для жизнедеятельности растений. богатые минералами поля – большое преимущество для фермеров, но макро- и микроэлементы нужно постоянно восполнять, чтобы избежать истощения земли. С другой стороны, если знать, что такое плодородие почвы и от чего оно зависит, можно получить хороший урожай даже с бедных минералами полей.

Одним из факторов, которые помогают повысить плодородие почвы, являются полезные бактерии, преобразующие питательные вещества в легко усваиваемые для растений формы. Дождевые черви обеспечивают воздухопроницаемость, что благоприятно для развития культур. Учитывая, что влияет на плодородие почвы, фермеры могут добиться максимальной продуктивности своих полей на долгое время.

Что Такое Плодородие Почвы и Какое Значение Оно Имеет?

Плодородная земля богата питательными веществами, которые необходимы для развития культур. Эти вещества не служат пищей растениям – зеленые организмы получают ее в процессе фотосинтеза, трансформируя энергию солнечных лучей в энергию химических реакций. Минералы – это своеобразные “витамины” или “диетические добавки”, которые делают культуры сильнее. Благодаря макро- и микроэлементам, растения быстрее растут, лучше плодоносят, эффективнее справляются с вредителями и патогенами. Итак, что такое плодородие почвы? Данное свойство можно определить как способность земли обеспечить потребности культур и дать хороший урожай.

Какое значение имеет плодородие почвы? Богатые питательными веществами поля позволяют получить стабильно высокий результат в выращивании культур.

как проверить плодородие почвы

От Чего Зависит Плодородие Почвы?

Основными факторами, влияющими на плодородие почв, являются содержание гумуса, влагонасыщенность, воздухопроницаемость, температура грунта, кислотность и микрофлора.

Содержание Гумуса

Плодородие почвы зависит от количества в ней гумуса – ведь именно в нем содержатся питательные вещества, в частности, азот и фосфор. Богатые гумусом грунты имеют оптимальный микроклимат для развития культур – с благоприятной температурой, достаточным количеством влаги и воздуха.

Плодородие почвы и ее виды (типы) взаимосвязаны. Наиболее богатыми гумусом являются черноземы (детальнее о видах и типах почв).

Содержание гумуса в черноземе определяется системами основной обработки. Согласно исследованиям на юге Ростовской области, самое высокое содержание гумуса выявлено на целине (5,3%). Ученые также отметили, что вспашка и минимальная обработка приводит к снижению и повышению содержания гумуса соответственно, влияет на плодородие почвы.

Влагонасыщенность

Культуры могут получать только растворенные в воде минералы, а для этого необходимо, чтобы земля была достаточно влажной. Однако, избыточное насыщение влагой для растений также губительно для культур, как и ее отсутствие. И застаивание воды на полях, и засушливые периоды отрицательно сказываются на продуктивности полей.

пористая почва, что хорошо насыщена воздухом

Воздухопроницаемость

Аэрация (проветривание) – один из основных факторов, повышающих плодородие почвы, поскольку при этом к корням растений и аэробным азотфиксирующим бактериям поступает необходимый им атмосферный кислород. Кроме того, факультативно аэробные денитрифицирующие бактерии используют кислород при его наличии в грунте. При недостаточной аэрации, и, следовательно, недостаточном количестве кислорода, они берут его из нужных растениям нитратов и нитритов, что снижает плодородие почвы.

Температура Почвы

Плодородие почвы зависит от ее температуры. В частности, растворение питательных веществ и их усвоение культурами, а также активность бактерий, повышающих плодородие грунта, при низкой температуре замедляются. Температура почвы выше предельно допустимых для растений норм также нежелательна: культуры погибают, а вредители и патогены размножаются быстрее.

Как повышают плодородие почвы регулированием температуры? В зависимости от ситуации, температуру корректируют сельскохозяйственными практиками. Например, повысить температуру грунта помогает борьба с сорняками, а также мульчирование черным агроволокном или торфом. Напротив, рыхление, полив, мульчирование соломой, опилками и белым агроволокном снижает температуру грунта.

Кислотность

На плодородие земли влияет и ее кислотность. Кислые и щелочные грунты отрицательно сказываются на развитии растений и не подходят для полезных бактерий. Кроме того, в кислых грунтах затрудняется всасывание фосфора и задерживаются тяжелые металлы.

Какой показатель кислотности для растений оптимален и как восстановить плодородие почвы при повышенной кислотности? Оптимальным показателем pH считают 5.5, а восстановить плодородие почвы при закислении помогает метод известкования.

живые организмы в почве

Микрофлора

Почвенная биота отличается большим разнообразием: в ней обитают вирусы, бактерии, грибы, лишайники. Микробы в земле – это не только патогены для растений. Например, плодородие почвы зависит от наличия в почве микроорганизмов, которые способствуют усвоению минеральных соединений. Какие микроорганизмы создают плодородие почвы? В частности, почвенные грибы и бактерии участвуют в разложении и перегнивании органических веществ, но этим роль микрофлоры в повышении плодородия не ограничивается.

Какие бактерии повышают плодородие почвы? Почвенные бактерии делятся на несколько видов, в зависимости от выполняемых функций:

  • Расщепляют азотные соединения до усваиваемых растениями нитратов и нитритов (азотфиксирующие бактерии Azotobacter, Rhizobium).
  • Подавляют фитопатогенные микроорганизмы (сапротрофные бактерии Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Pseudomonas aureofaciens).
  • Синтезируют фитогормоны роста (ауксинпродуцирующие бактерии, в том числе Pseudomonas protegens).
  • Способствуют усвоению фосфора (фосфатмобилизующие бактерии Bacillus megaterium) и др.

Как Определить Плодородие Почвы?

Чтобы узнать качество земли и оценить ее продуктивность, необходимо провести ее анализ. В результате анализа почвы на плодородие фермер получит данные о составе грунта и его типе, содержании минеральных веществ (например, азота, калия, фосфора), уровне pH и других показателях. Эта информация позволит понять, как повысить плодородие почвы, поскольку будет известно, чего именно в ней не хватает.

Также следует помнить, что в разных типах грунта баланс микроэлементов отличается. В то же время, у каждой культуры потребности в микроэлементах свои. Сопоставление содержания микроэлементов на конкретном поле с потребностями культур помогает определить, насколько земля плодородна для определенной культуры.

всходы на пролородной почве

Как Можно Повысить Плодородие Почвы?

Даже плодородная земля со временем истощается, поэтому плодородие необходимо не только сохранять, но и улучшать. Повысить плодородие почвы помогают такие сельскохозяйственные практики, как севооборот, внесение удобрений, смешанная посадка растений, посев сидератов, мульчирование, пар и т. д. Также не стоит недооценивать влияние живых организмов на плодородие почвы: они улучшают структуру грунта и его влагоудерживающую способность, а также способствуют минерализации.

Какие живые существа улучшают плодородие почвы? Прежде всего, положительное влияние на почву оказывают дождевые черви, полезные грибки, бактерии, простейшие одноклеточные организмы, которые находятся в земле и перерабатывают органические остатки или паразитируют на фитопатогенных микроорганизмах. Естественные враги вредителей, например, птицы, уничтожающие личинки насекомых или семена сорняков, также косвенно повышают плодородие почвы.

Севооборот

Плодородие почвы зависит от содержания в ней минеральных веществ. Повторное выращивание культур на одном поле, сезон за сезоном, отрицательно сказывается на плодородии почвы, поскольку одни и те же культуры из года в год “забирают” из нее одни и те же химические элементы. Эффективно решить проблему можно практикой севооборота. Чередование культур помогает не только замедлить истощение почвы, но и улучшить плодородие земли с помощью, например, бобовых.

Почему бобовые растения повышают плодородие почвы? Симбиоз бобовых культур и азотфиксирующих бактерий Rhizobium обогащает поля азотом. Бактерии Rhizobium фиксируют атмосферный азот в корневых клубеньках бобовых растений. Когда бобовые культуры и бактерии Rhizobium погибают, азот высвобождается в грунт. Азотфиксирующие свойства бобовых зависят от размера и возраста растений: чем старше и больше культура, тем сильнее обогащение.

Внесение Удобрений

Бобовые растения восполняют недостаток азота в почве естественным путем, но этого не всегда бывает достаточно. Кроме того, плодородие почвы зависит от наличия в ней других важных минералов, что объясняет необходимость внесения удобрений.

Как Минерализация Влияет На Плодородие Почвы?

Для успешного развития растениям необходимы три основных химических элемента, которые находятся в земле и повышают ее плодородие. Эти элементы – азот, фосфор и калий. Каждый из них полезен культурам по-своему:

  • Азот (N) стимулирует формирование хлорофилла в листьях и важен для общего развития культур;
  • Фосфор (P) нужен для роста корневой системы, появления почек и семян;
  • Калий (K) важен для метаболизма и повышает устойчивость растений к патогенам.
удобрение почвы

Минералами второстепенной важности являются:

  • Магний (Mg) – компонент хлорофилла, поэтому необходим для фотосинтеза;
  • Кальций (Ca) – строительный материал клеток и нейтрализатор токсинов;
  • Сера (S) – часть протеинов и ферментов.

Кроме того, растениям в небольших количествах нужны медь (Cu), бор (B), марганец (Mn), цинк (Zn), хлор (Cl), железо (Fe) и силиций (Si).

EOS Crop Monitoring

Инструмент для аналитики полей с доступом к спутниковым снимкам с высоким разрешением – определяйте проблемные зоны дистанционно!

Как Повысить Плодородие Почвы Внесением Удобрений?

При отсутствии в земле необходимых макро- и микроэлементов рассчитывать на хороший урожай не приходится. В связи с этим, удобрение полей является одной из первостепенных и постоянных задач для аграриев.

Плодородие почвы можно улучшить внесением удобрений, которые подразделяются на несколько видов, в зависимости от того, что берется в основу классификации:

  • Происхождение (изготовление) – органические и неорганические (также синтетические или химические);
  • Форма вещества (жидкие – в виде растворов или твердые – в виде гранул и порошков);
  • Состав – моноаммонийфосфат, диаммонийфосфат, нитроаммофосфат и др.

Как подсказывает название, органические удобрения получают из натуральных (органических) материалов (например, сидераты, навоз, компост, зола). Синтетические удобрения – продукт химической промышленности.

органическое удобрение

Органические удобрения для повышения плодородия почвы предпочтительнее, поскольку они не вредят окружающей среде. Однако, органические удобрения не растворяются в воде, минералы из них высвобождаются медленно, а для того, чтобы они приобрели усваиваемую растениями форму, необходимо участие микроорганизмов.

Синтетические (химические) удобрения легко растворяются в воде и быстро всасываются, поэтому чрезмерное их количество может нанести вред растениям. Из-за синтетического происхождения, они не экологичны, а из-за высокой степени растворимости могут вымываться с полей, проникать в водоемы и загрязнять водные ресурсы.

Для качественного внесения удобрений необходимо правильно подобрать не только количество, но и время. Удобрения разных типов имеют свою специфику применения, а вносить их нужно на определенных этапах полевых работ. Органические удобрения оптимально вносить осенью – так будет достаточно времени для их перегнивания и высвобождения питательных веществ. Чтобы обеспечить интенсивное развитие культур, синтетические удобрения лучше всего вносить весной, а также периодически на протяжении сезона.

смешанная посадка сахарного тростника и капусты

Смешанная Посадка Растений

Одновременное выращивание разных видов культур на одном поле меньше истощает землю, поскольку разным культурам требуется разное количество питательных веществ. Помимо этого, смешанная посадка благотворно сказывается на развитии вегетации – при условии, что соседство подобрано правильно.

При комбинировании растений следует учитывать их светолюбивые и теневыносливые свойства, время дозревания, потребности в орошении, особенности культивирования и другие факторы. Также не следует забывать, как и почему бобовые повышают плодородие почвы. Высаживание рядов бобовых растений поможет восполнить дефицит азота для растущих рядом культур.

Посев Сидератов

Сидераты обеспечивают растительный покров на поле, что защищает его от эрозии и удерживает влагу. Однако, польза сидератов заключается не только в этом. Они также известны как зеленые удобрения, которые помогают повысить плодородие почвы. Сидераты обогащают землю азотом, фосфором, калием, в них много крахмала и белка. В качестве зеленых удобрений используют гречиху, редьку, горчицу, ячмень, пшеницу, рожь, бобовые культуры.

Как улучшить плодородие почвы с помощью сидератов?

  1. Сеять после сбора урожая основной культуры.
  2. Скосить до начала цветения (чтобы не допустить нежелательного прорастания семян).
  3. Перепахать поле, чтобы зеленая масса перемешалась с верхним слоем грунта.
дождевые черви для повышения плодородия почвы

Влияние Дождевых Червей На Плодородие Почвы

Наличие питательных веществ еще не означает плодородие почвы для растений. Поступление необходимых химических элементов к корням культур может быть затруднено из-за переуплотнения грунта, поэтому плодородие также зависит от количества дождевых червей. Они рыхлят землю, переваривают органические остатки и довольно быстро размножаются. Благодаря дождевым червям, улучшается структура грунта, повышается поступление кислорода и образуется биогумус.

Согласно исследованиям компании Case IH, американского производителя сельскохозяйственной техники, повышение гумуса на 1% в грунте (верхние 30 см) повышает удержание почвенной влаги на 234 т/га – но только при условии отсутствия уплотнения почвы в зоне роста культур.

Мульчирование

Накрывание грунта мульчей препятствует росту сорняков, задерживает почвенную влагу, регулирует температуру. В качестве мульчи используют черное или белое агроволокно, опавшие листья, сено, солому, торф, опилки. Преимущество органической мульчи в том, что она способствует минерализации земли после того, как органика перегнивает.

Пар Как Способ Восстановить Плодородие Почвы

Культивирование полей из года в год отрицательно сказывается на их продуктивности и ведет к деградации, поэтому целесообразно периодически оставлять поля незасеянными. В частности, такая практика необходима после выращивания подсолнечника, кукурузы или рапса, которые истощают поля особенно интенсивно. Земля под паром способна к самовосстановлению, что помогает вернуть ее плодородие.

Как Сохранить И Повысить Плодородие Почвы С Помощью Crop Monitoring

Внесение удобрений имеет свою специфику, которая определяется типом культуры и ее потребностями в минеральных элементах, а также результатами предварительного анализа почвы на плодородие. Помимо этого, приложения для управления полями на основе спутникового мониторинга помогают рассчитать необходимое количество химических элементов на основе показателей вегетационных индексов и карт продуктивности.

В частности, продукт EOS Crop Monitoring включает функцию Зонирования, которая позволяет создавать карты вегетации и карты продуктивности каждого добавленного в систему поля. Эти карты рассчитываются на данных вегетационных индексов NDVI, ReCI, MSAVI, NDRE, каждый из которых полезен на определенном этапе развития культур.

карта NDVI и график его тренда
Карта NDVI и график его тренда в Crop Monitoring.

Функция Зонирования разбивает поле на участки (от двух до семи), в зависимости от интенсивности растительности и представляет данные в определенной цветовой гамме. Зоны со скудной вегетацией отображаются красным цветом, а зоны с интенсивной вегетацией – зеленым. Возможной причиной отклонения от нормы может быть недостаточная минерализация, что приводит к снижению плодородия почвы.

Карта вегетации отображает состояние посевов по последним спутниковым снимкам или выбранной дате, а карта продуктивности помогает сделать вывод об эффективности выращивания культур на поле в течение выбранного периода. Анализируя интенсивность растительности, агроном может отметить необходимое количество удобрений (в том числе азота, калия и фосфора) для каждой зоны, а система автоматически рассчитает общий расход по полю.

Функция Зонирования позволяет вносить удобрения только на тех участках поля, где это необходимо, что снижает затраты и минимизирует вред, наносимый окружающей среде. Более того, удобрения рекомендуется вносить во влажный грунт, а Crop Monitoring предоставляет информацию о влажности почвы в верхнем слое и прикорневой зоне.

применение функции Зонирования на бобовом поле в Crop Monitoring
Применение функции Зонирования в Crop Monitoring.

На эффективность внесения удобрений также влияют погодные условия, поэтому крайне важно предотвратить проникновение химикатов в грунтовые воды в результате нежелательных дождей. Crop Monitoring содержит раздел Погода с прогнозом на 14 дней, что позволяет правильно спланировать работу по улучшению плодородия почвы и избежать негативных последствий. Запланированные и выполненные операции удобно фиксировать в Журнале полевых работ.

Руководство пользователя дает пошаговые инструкции о работе с продуктом. Если у вас возникли вопросы, мы дадим на них развернутый ответ по электронной почте support@eos.com.

Плодородие Почвы Для Растений: Какая Земля Идеальна?

Однозначного ответа на этот вопрос не существует, поскольку многие факторы имеют решающее значение. Наиболее подходящим грунтом будет тот, который фермер сможет максимально адаптировать для своих нужд. При этом необходимо помнить, как улучшить плодородие почвы путем внесения удобрений правильно.

Принцип “чем больше, тем лучше” в этом случае не эффективен, поэтому необходимо подобрать другие стратегии. Количество вносимых удобрений должно быть оптимально сбалансированным – это поможет избежать нежелательных последствий. Например, чрезмерная концентрация азота ускоряет рост растений, но задерживает плодоношение. Кроме того, химические удобрения в больших количествах не только могут “сжечь” культуры, но и загрязняют окружающую среду.

В борьбе с истощением земли важен комплексный подход, который предусматривает:

  • внесение удобрений;
  • повышение влагоудерживающей способности грунтов;
  • улучшение структуры;
  • предотвращение эрозии;
  • севооборот и другие практики повышения плодородия.

Идеальной почвы не существует – любая земля со временем истощается. Каким бы ни было плодородным поле, рано или поздно оно перестанет давать высокие урожаи, если его эксплуатировать из года в год и при этом не сохранять плодородие. При этом всегда следует помнить, что восстановить плодородие почвы значительно сложнее и дороже, чем его сохранить.