Удобрение сельскохозяйственных угодий

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДОБРЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ

1. Влияние на организмы, обитающие в почве и на ее поверхности

удобрение сельскохозяйственный микроэлемент почва

Не только на культурные растения, но и на многие другие организмы сельскохозяйственных угодий удобрение оказывает прямое или косвенное влияние (рис. 1). Поле, удобренное навозом, характеризуется большей численностью бактерий, определенных почвенных грибов-сапрофитов, нематод, энхитреид, дождевых червей и некоторых групп членистоногих, чем неудобренное поле; минеральные удобрения благоприятно влияют на эдафон, увеличивая количество растительной продукции и, следовательно, количество органических остатков в почве.

Рис. 1. Влияние различных азотных удобрений на численность бактерий в почве.

На делянках с недостатком кальция в длительных опытах с удобрениями было обращено внимание на сильное снижение числа эубактерий и актиномицетов, тогда как на этих же делянках численность грибов была наивысшей; микрофауна (нематоды, ногохвостки, клещи) осталась почти без изменений. Для микрофлоры рН почвы, видимо, имеет гораздо большее значение, а для фауны решающее значение имеет, прежде всего, содержание углерода в почве и связанная с ним обеспеченность пищей.

Мертвое органическое вещество обычно сначала заселяется микрофлорой. У большинства почвенных животных (за исключением улиток и немногих других видов) отсутствуют целлулаза, пектиназа, ксиланаза и хитиназа, так что первичное разложение полисахаридов растительных тканей осуществляется главным образом микрофлорой. Значение почвенных животных заключается в измельчении вещества, которое, пройдя через их кишечник, становится более доступным для дальнейшего бактериального разложения.

В связи с низким коэффициентом использования пищи почвенные животные должны есть очень много. Благодаря этому ускоряется разложение послеуборочных остатков, соломы, зеленого удобрения или навоза, круговорот веществ активизируется и, кроме того, создаются условия для образования гумуса, так как лигнин в кишечнике животных отделяется от усвояемых веществ растительных тканей.

Фауна органических удобрений отличается от почвенной довольно значительно, тогда как фауна компостов занимает, в общем, промежуточное положение. Процесс гниения постепенно распространяется к центру штабеля. Здесь, помимо микрофлоры, значение имеют ногохвостки, личинки мух и дождевой червь Eisenia foetida. Численность панцирных клещей и энхитреид уменьшается. Из хищных групп преобладают коротконадкрылые жуки и гамазовые клещи.

Разделение большого штабеля навоза на небольшие полевые кучки ведет к более равномерному гниению всей массы навоза, так что.внутренние части успевают разложиться раньше чем поверхностные слои потеряют слишком много вещества. Если наружный слой большого штабеля сразу переместить внутрь, то процесс гниения может прекратиться. Зимой животные, обитающие в навозном штабеле, остаются активными и проникают все глубже внутрь самосогревающегося навоза.

Когда навоз заделывают в почву, то сначала его разложение продолжается еще типичными микроорганизмами и животными, обитающими в навозе. Находящаяся вокруг навоза почва вначале может даже оставаться довольно бедной собственно почвенными организмами. Это обстоятельство особенно заметно при использовании свежего навоза. Только после значительного разложения происходит оживление деятельности почвенных животных. Приведем пример, подтверждающий это положение. В расчете на 10 г сухого вещества на одном поле было обнаружено:

Навоз привлекает некоторых обитающих на поверхности почвы животных пахотных угодий, что доказано в отношении коротконадкрылых жуков и комаров. Запах навоза привлекает и мух из рода Hylemyia, главным образом осенью, когда стерню и другие растительные остатки запахивают в почву. Целесообразно было бы шире изучить этот вопрос в специальных исследованиях.

Постоянные сенокосы и пастбища иногда удобряют жидким навозом или навозной жижей. В зависимости от свойств почвы это приводит к сильным изменениям эдафона. При благоприятных почвенных условиях общая численность организмов остается прежней, хотя их видовой состав меняется. Сухолюбивые ногохвостки и клещи вытесняются влаголюбивыми видами. На маломощных почвах плотность популяции снижается, и животный мир становится менее разнообразным. На площадях, удобряемых жидким навозом, отмечалось даже увеличение численности паразитических и полупаразитических нематод. С экономической точки зрения применение навозной жижи в настоящее время нерентабельно, и к тому же с ней на пастбище или сенокос в первую очередь доставляется вода. Вследствие низкого содержания фосфора навозная жижа не может считаться полноценным местным удобрением.

Орошение сточными водами в сочетании с дополнительным удобрением фосфором и калием сказывается особенно благоприятно на сенокосах и пастбищах с сухими, бедными песчаными почвами. Согласно данным исследований, проводившихся в Саксонии, при пастбищном использовании на них можно ежегодно давать до 800 мм сточных вод, тогда как суглинистые почвы в засушливых местоположениях могли без ущерба принять максимум 500 мм. При сенокосном использовании угодий на суглинистых почвах с близким уровнем грунтовых вод предельная годовая норма составляла всего 300 мм. Такая практика ведет к увеличению содержания гумуса в почве, обогащению фосфором и небольшому повышению рН. На тяжелых почвах со временем происходит уменьшение скважности. Состав растительного покрова изменяется в пользу ценных кормовых злаков. Плотность популяции ногохвосток и клещей несколько возрастает на легких почвах, на тяжелых же, напротив, значительно снижается, причем одновременно происходит обеднение видового состава. В частности, использование сточных вод, видимо, неблагоприятно влияет на Tullbergia, Isotoma notabi-lis и на панцирных клещей (особенно Tectocepheus), а со временем также и на Onychiurus, и, наоборот, было благоприятным для Friesea, Hypogastrura, Brachystomella и гамазовых клещей (по крайней мере на песчаных почвах).

2. Действие основных питательных веществ на растения

Рассмотрим влияние, оказываемое на растение отдельными вносимыми с удобрениями элементами. В частности, в отношении азота и извести полезно помнить о том, что не только их недостаток, но и избыток может оказывать вредное действие. Правильное питание растения означает к тому же в некоторых случаях и защиту от паразитических грибов.

Недостаток азота задерживает рост растения, хотя при этом может развиться необычно большая корневая система. Листья остаются мелкими и желто-зелеными. Цветочные почки закладываются скудно, а плоды лишены семян. Избыточное удобрение азотом вызывает пышный вегетативный рост и вследствие этого задержку созревания. Хотя растения бывают очень сочными, однако непригодны для хранения. Возрастает восприимчивость к гнилям, ржавчинным и мучнисторосяным грибам, а также поражение клещами, тлями и щитовками. Растения легче поражаются вирусами, как это было установлено, например, у картофеля по отношению к вирусам скручивания листьев и мозаики. Недостаток фосфора вызывает, с одной стороны, снижение продуктивности (плодовитости), а с другой - повышает общую восприимчивость к болезням. Листья обычно бывают темно-зеленого цвета, а позднее начинают высыхать. Так же как и азот, фосфор и, кроме того, сера относятся к числу необходимых компонентов протоплазмы. Растение поглощает азот в форме NQ2 и NH₄⁺, но использует также непосредственно и органические соединения азота (цианамиды, аминокислоты и т. д.). Фосфор поступает в растение в форме ортофосфата, а сера в форме сульфата.

Другими необходимыми элементами являются катионы: калий, магний, кальций. Недостаток калия вызывает изменение окраски листьев, которое начинается с отмирания краев листьев и приводит к их высыханию. Рост растения очень угнетается. Легко возникают гнили корней и клубней. Зерновые культуры сильнее поражаются ржавчинными грибами и мучнистой росой.

Недостаток магния вызывает пожелтение и пятнистость листьев. Как раз этот элемент, как составная часть хлорофилла и физиологический мобилизатор фосфорной кислоты, имеет особое значение. Ионы кальция уравновешивают клеточный обмен веществ. Важное значение имеет антагонизм между кальцием и калием, а также между кальцием и магнием. Если извести в почве недостаточно, то ухудшается комковатая структура почвы, затрудняется рост корней, у плодовых деревьев легко возникает гуммоз или поникание ветвей, создаются благоприятные условия для таких грибных болезней, как кила капусты. Избыточное известкование почвы повышает восприимчивость картофеля к парше Streptomyces scabies. Кроме того, у плодовых культур может легко возникнуть хлороз, потому что происходит фиксация железа, и корни не могут поглощать его в достаточном количестве. Точно так же большие количества извести затрудняют поглощение калия. Наконец, не только железо, но и, вообще большинство необходимых для организма растения микроэлементов переходят при избыточном известковании в нерастворимую форму и не могут использоваться растениями.

3. Микроэлементы

Микроэлементами называют элементы, которые встречаются в растениях и животных лишь в ничтожных количествах, однако имеют большое значение для их нормального существования. Часто это составные части биологически активных веществ, прежде всего ферментов. В целом в живых организмах обнаружено более 30 таких элементов. Среди них особо важны для животных и растений марганец, медь, железо и цинк; кроме того, особенно для животных важны кобальт, фтор и йод, а для растений - бор и молибден. О влиянии недостатка кобальта на здоровье жвачных животных уже говорилось выше. Однако и культурные растения могут болеть при недостатке таких биокатализаторов высокой продуктивности.

Различные растения довольно чувствительны к недостатку бора, который может возникать на самых разных почвах, особенно если они сильно произвесткованы. Свекла поражается гнилью сердечка или сухой гнилью. Наблюдаются неравномерный рост и аномальное увеличение клеток первичной меристемы. Отмирание листьев начинается с точек роста. Сначала деформируются центральные листья, которые сначала бледнеют, а затем приобретают темно-бурую окраску, потом погибает вся розетка листьев, и болезнь переходит на корнеплод свеклы, причем иногда поражение усиливают еще и вторичные грибы, как Phoma betae. У брюквы корнеплод становится стекловидным. Признаки недостатка бора отмечались, кроме того, у мака, капусты, сельдерея, реже у люцерны, рапса, льна, яблони и груши.

Недостаток марганца также возможен на разных почвах, но чаще всего на обрабатываемых болотных почвах и подзолах верещатников. У овса появляется хлороз, или бурая пятнистость. Рост замедляется. В мае на нижней части листовой пластинки появляются пятна, распространяющиеся все дальше кверху. Верхушка листа, дольше всего остающаяся зеленой, часто обламывается. Сходные заболевания могут быть и у других зерновых культур, свеклы, шпината, гороха, картофеля и даже у плодовых культур. В большинстве случаев такие болезни ограничены небольшими площадями и легче преодолеваются растениями, чем другие нарушения, вызванные недостатком микроэлементов. Марганец играет определенную роль в синтезе окисляющих ферментов.

Недостаток меди дает о себе знать в основном только на содержащих сырой гумус почвах бывших пустошей и болот и на легких песчаных почвах. Часто признаки недостатка наблюдаются на больших площадях. Так как это физиологическое нарушение не преодолевается полностью за время роста, то ущерб зависит от площади пострадавших участков. Особо восприимчив к недостатку меди оказывается овес, у которого самые молодые листья начинают обесцвечиваться с верхушки и краев листа при все дальше идущем высыхании. Зерно очень щуплое или вообще отсутствует. Это заболевание называют болезнью осваиваемых земель, чтобы подчеркнуть специфичность местообитаний, где она возникает. Медь, как и железо, является катализатором окисления в клеточном обмене веществ. От ее недостатка могут страдать и другие зерновые, особенно двухрядные сорта ячменя, конские бобы и сахарная свекла. С недавнего времени стали появляться признаки недостатка молибдена у цветной капусты, бобовых культур, ржи и овса, а также признаки недостатка цинка и железа у плодовых культур.

Исследования просачивающейся воды на песчаных почвах верещатников и на бурых суглинках в Шлезвиг-Гольштейне показали, что даже в местностях с обилием осадков обеднение пахотного слоя доступными растениям марганцем, медью и кобальтом не является следствием их вымывания, а вызвано главным образом их фиксацией в почве, особенно часто происходящей при избыточном известковании. Точно так же вынос с урожаем недостаточен, чтобы вызвать абсолютное обеднение почвы этими элементами. Менее благоприятное положение с вымыванием и выносом с урожаем отмечено для бора. Однако потери всех этих веществ компенсируются обычной практикой удобрения (бор, марганец, медь - в навозе, марганец - в томасшлаке) или защиты растений (медь!). Кроме того, острый недостаток микроэлементов можно устранить путем опрыскивания растворами буры, сернокислого марганца или сульфата меди.

Литература

1. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., “Колос”, 1971.

2. Основы общей и сельскохозяйственной экологии: Ю. А. Захваткин -- Санкт-Петербург, Мир, 2003 г.- 360 с.

3. Лекции по экологии: О. В. Богданкевич -- Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002 г.- 208 с.

4. Общая экология: М. В. Гальперин -- Санкт-Петербург, Форум, Инфра-М, 2007 г.- 336 с.

Размещено на http://www.allbest.ru/