Оптимальные условия развития растений

В природных условиях, исключающих отрицательное влияние антропогенных факторов (вырубка лесов, глубокая обработка почвы, внесение минеральных удобрений, фунгицидов, гербицидов и т.д., загрязнение окружающей среды промышленными и бытовыми отходами), плодородие почв, как правило, возрастает. Примером могут служить целинные и залежные земли, пар, поля севооборотов с многолетними травами, лесополосы и т.д.

Почему так происходит?

Да потому что в естественных условиях поддерживаются оптимальные условия развития растений. Эти условия заключаются в следующем.

Во-первых, соблюдается биологический кругооборот питательных веществ в системе "растения - почва - растения", как показано на рисунках 1, 2 и 3. Весной и летом растения используют минеральные элементы из почвы и CO2 из атмосферы для своего развития. Осенью растения отмирают и попадают в почву. Надземная часть растений под действием аэробных микроорганизмов большей частью минерализуется, и почва пополняется минеральными элементами. Корневая система растений под действием анаэробных микроорганизмов гумифицируется, и почва обогащается гумусом. При разложении органических остатков микроорганизмы выделяют углекислый газ, необходимый для углеродного питания растений.

Осенью листья и отмершие растения накапливаются в верхнем слое почвы, перегнивают и образуют слой гумуса, который питает растения и играет роль мульчи.

Рисунок 1. Формирование структуры почвы

Рисунок 1. Формирование структуры почвы

На обрабатываемых землях биологический кругооборот питательных веществ нарушается. Каждой осенью в результате уборки урожая с садовых участков вывозится большое количество органических веществ, которые почва уже не получит. Количество гумуса сокращается, минеральные элементы почву не пополняют, углекислого газа вырабатывается значительно меньше. Таким образом, происходит истощение почвы. Эту проблему пытаются решить с помощью минеральных удобрений. Однако при этом не происходит восстановления самого важного для питания растений элемента - углерода.

В период вегетации растениям на площади 1 га требуется от 100 до 300 кг углекислого газа. В метровом слое воздуха у земли его содержится только 5 кг/м3. Нехватку CO2 компенсируют микроорганизмы (на 70%) и почвенные животные (на 10%). Они перерабатывают органические остатки и в процессе дыхания выделяют CO2, которым питаются растения. Кроме этого CO2 опускается в почву и при соединении с водой образует угольную кислоту, которая является растворителем минеральных элементов (они потребляются растениями только в растворенном виде).

Во-вторых, в естественных условиях в верхнем слое-почвы на глубине 10-20 см образуется слой гумуса, который является основой плодородия почвы. Гумус составляет 85-90% всей массы органического вещества почвы, В нем аккумулировано значительное количество азота, фосфора и других питательных элементов.

Гумусовые вещества являются лучшими растворителями минеральных элементов. Они окрашивают почву в темный цвет, а это способствует нагреву на солнце ее верхнего слоя и лучшему росту растений. Кроме того, гумус играет роль мульчи - защищает почву при неблагоприятных условиях от высыхания, переувлажнения, переохлаждения и перегрева, а также от выветривания. Гумусовые вещества склеивают частицы почвы в комки, благодаря чему верхний слой почвы становится более рыхлым. Таким образом, гумус обеспечивает самые лучшие условия питания и развития растений.

Гумус постепенно минерализуется, накопленные в нем питательные вещества служат пищей для растений. Если бы образования гумуса не происходило, то значительная часть ценных минеральных соединений могла бы вымываться из почвы.

В естественных условиях потери гумуса компенсируются за счет разложения органических остатков отмерших растений. На обрабатываемых землях количество гумуса неуклонно сокращается. Это происходит потому, что органические остатки в почву вносятся мало, сорняки выпалываются - гумусу образовываться не из чего. В результате земля теряет питательные свойства, переуплотняется, и урожаи уменьшаются.

Рисунок 2. Схема питания растений минеральными элементами

Рисунок 2. Схема питания растений минеральными элементами

В-третьих, в природных условиях образуется и сохраняется естественная пористая структура почвы. Осенью растения отмирают, их корневая система перегнивает, а в почве образуются пустоты и каналы. Также, в земле почвенные обитатели (жуки, пауки и насекомые) забираются в почву на глубину до 2 м, а черви - до 8,5 м, образуя при этом протяженную систему ходов. Поэтому почва в естественных условиях на 50% состоит из пустот и напоминает губку.

Какая от этого польза? Почва становится более рыхлой, что способствует лучшему развитию растений. По системе пустот, каналов и ходов у растений быстрее развивается корневая система, это положительно влияет на получение раннего урожая. Система пустот обеспечивает корни воздухом, в ней поддерживается оптимальный баланс воздуха и влаги, что исключает гниение корней при частых дождях. По каналам CO2 опускается в почву, смешивается с водой и образует угольную кислоту, которая растворяет минеральные элементы и питает растения. Днем по системе каналов теплый атмосферный воздух проникает в прохладную почву, и в ней выпадает конденсат (роса). Ночью холодный воздух проникает в теплую почву, что также приводит к образованию конденсата. По тонким каналам из водоносного слоя земли грунтовые воды поднимаются к поверхности (капиллярный подъем воды).

Рисунок 3. Снабжение растений водой

Рисунок 3. Снабжение растений водой

Конденсат и грунтовые воды питают влагой растения, что особенно важно в период засухи. В естественных условиях растения получают влаги из почвы в два раза больше, чем с атмосферными осадками. Например, в период засухи в 1 м 3 воздуха содержится 92 г воды, из которых 37 г выпадает в почве в виде конденсата.

На механически обрабатываемых почвах осуществляется глубокое перекапывание земли с переворотом пласта. В результате этого нарушаются условия нормального существования микрофлоры почвы. Изменение структуры почвы при механической обработке показано на рис. 4.

Глубина перекапывания почвы 25-30 см. Переворачивая пласт, мы усиливаем доступ на глубину почвы кислорода, что приводит к активности аэробных микроорганизмов. А это ведет к минерализации гумуса, что снижает плодородие почвы.

Перекапывание также нарушает структуру почвы, не позволяет образоваться системе пустот, каналов и ходов и разрушает их.

Рисунок 4. Структуры почвы при механической обработке

Рисунок 4. Структуры почвы при механической обработке

Глубокая перекопка растирает почву в порошок, который во время дождя или полива слеживается и высыхает. В результате этого почва переуплотняется. В такой почве корни растений растут медленнее, ухудшаются условия минерального питания, растения получают меньшее количество влаги. В сезон частых дождей корни гниют, растения хуже развиваются, урожай уменьшается. При 100% содержании влаги в почве урожай уменьшается на 30%. 8 засуху же влага из верхнего слоя переуплотненной почвы быстро испаряется, конденсат в ней не выпадает, капиллярная влага из водоносного слоя почвы не поступает.

Вскопанная почва может содержать преимущественно или одну влагу, или только воздух, А для нормального развития растений в почве должен поддерживаться баланс воды и воздуха. Такой баланс достижим только при пористой структуре почвы.

Товары из статьи:

Байкал ЭМ-1, удобрение

В наличии

325 руб. Со скидкой: 260 руб.

Общие сведения. Созданная в Японии более 10 лет назад, ЭМ-технология получила признание и серьез..

Написать комментарий [отменить ответ]

Внимание: HTML разметка не поддерживается!!

Статьи по теме:

Все статьи раздела