Внесение удобрений в почву биотический фактор

Влияние внешних условий на урожайность сельскохозяйственных культур и эффективность удобрений

Значительная протяженность территории Российской Федерации, большое разнообразие климатических условий, почвенного покрова и возделываемых культур исключает шаблонный подход к разработке системы удобрения, требует при решении вопросов оптимизации минерального растений и повышения продуктивности пашни, учета региональных особенностей внутрипочвенной трансформации элементов питания и агротехники.

Урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции формируются под влиянием абиотических и биотических факторов жизни. К абиотическим факторам относятся тепло, свет, влага, режим минерального питания, к биотическим — вид и сорт растений, микробиологические процессы трансформации питательных веществ в почве и др. Максимальная продуктивность растений проявляется лишь при гармоничном сочетании всех факторов жизни. Абиотические факторы в настоящее время довольно легко контролируются, однако в полевых условиях лишь некоторые из них регулируются агротехническими приемами.

Ни один из факторов жизни растений не может быть заменен другим, все они играют определенную роль в жизни растений. Еще Ю. Либихом (1840) было показано, что продуктивность сельскохозяйственных культур определяется элементом (фактором), находящимся в минимуме. В то же время оптимизация условий произрастания позволяет несколько снизить негативное действие отдельных лимитирующих факторов. Так, например, улучшение условий минерального питания растений значительно снижает отрицательное действие кислотности почвы на их рост, повышает их устойчивость к болезням и т. д.

Действуя на интенсивность проявления факторов внешней среды, можно в определенной мере регулировать рост и развитие растений. В то же время, на каждом этапе развития растений их требования к условиям среды и роль отдельных факторов постоянно изменяются. Интенсивность воздействия внешних факторов на растения может быть слабым (недостаточным, минимальным), наиболее благоприятным для роста и развития растений (оптимальным) и экстремально высоким (максимальным). Минимум и максимум проявления факторов следует представлять как крайне негативные значения условий, при которых еще возможна жизнь растения. Реакция растений на условия произрастания и их устойчивость к изменению действия отдельных факторов жизни количественно оценивается по интенсивности фотосинтеза и дыхания.

Устойчивость (толерантность) растений к действию неблагоприятных факторам жизни характеризуется их способностью переносить экстремальные для жизни условия. Толерантность растений определяется продолжительностью жизни при экстремальных (минимальных или максимальных) проявлениях отдельных незаменимых факторов жизни. При оптимизации минерального питания диапазон толерантности растений к неблагоприятным условиям значительно увеличивается. Отзывчивость растений на интенсивность действия фактора количественно характеризуется повышением или понижением их продуктивности.

Характер реакции сельскохозяйственных культур на факторы внешней среды необходимо учитывать при разработке технологических приемов получения планируемых урожаев хорошего качества.

Урожайность сельскохозяйственных культур, наряду с интенсивностью фотосинтеза, в значительной мере зависит от активности потребления корневой системой элементов питания, которая в значительной мере контролируется обеспеченностью корней продуктами фотосинтеза, содержанием элементов питания в почве и агрофизическими свойствами почвы (плотность, условия аэрации, водного и температурного режимов), оказывающих непосредственное влияние на развитие и активность корней.

Способность корневой системы обеспечивать растения водой и элементами питания в значительной степени зависит от ее мощности и морфологического строения. Чем больше масса и более разветвленная корневая система растений, тем выше доступность им элементов питания. Растения с мощной корневой системой лучше обеспечены водой и питательными веществами, устойчивее к неблагоприятным внешним условиям. Примером являются дикие формы растений, у которых масса корневой системы значительно преобладает над надземной вегетативной массой. Интенсивность поглощения элементов питания корневой системой в значительной мере зависит от ее удельной поверхности. Основное количество элементов питания поступает в растения в зоне корневых волосков (зоне поглощения) растущих кончиков корня, благодаря высокой активности и большой поверхности.

Поскольку поглощение элементов питания растениями связано с затратами энергии, то поглотительная деятельность корней может осуществляться только в аэробных условиях, при хорошем обеспечении корней продуктами фотосинтеза и кислородом. Аэрация почвы играет важную роль не только в поглотительной деятельности корней, она оказывает также большое влияние на биологические и химические процессы внутрипочвенной трансформации элементов питания.

К числу наиболее актуальных задач агрохимии относится разработка методов контроля и управления продукционным процессом сельскохозяйственных культур. Использование для разработки системы удобрения только агрохимических показателей (свойств) почвы явно недостаточно. В современных условиях требуется комплексная характеристика функционального состояния почв и их пригодности для определенных сельскохозяйственных культур. Такая оценка почвы имеют важное значение для агронома, основной производственной задачей которого является получение возможно большего количества продукции растениеводства и прибыли с единицы площади.

В европейской части Нечерноземной зоны преобладают дерново-подзолистые суглинистые почвы (68%), супесчаные и песчаные занимают 17%, глинистые — 15%. Наиболее благоприятными агрофизическими свойствами для сельскохозяйственных культур обладают легко- и среднесуглинистые почвы. Глинистые, супесчаные и песчаные дерново-подзолистые почвы, как правило, менее плодородны по сравнению с суглинистыми.

Гранулометрический состав дерново-подзолистых почв Нечерноземной зоны, тыс. га.

Экономический районГлинистые, тяжело-суглинистыеСуглинистыеСупесчаныеПесчаные
Северо-Западный851603953161
Центральный2525911972030278
Волго-Вятский28833288742147
Уральский2481180018743
Московская область17176310190

В свое время Д. И. Прянишников (1965) писал, что почвы в Нечерноземной зоне, не знающие сильных засух, при известковании и внесении необходимого количества минеральных и органических удобрений могут давать высокие устойчивые урожаи, а гарантированный сбор зерна позволит застраховать страну от последствий засух, часто наблюдаемых в южных районах.

Характеристика пахотных горизонтов основных типов почв Нечерноземной зоны

ПочвыГумус, %Общий азот, %Сумма поглощен­ных основанийГидролитическая кислот­ностьСтепень насыщенности основаниями, %
мг-экв на 100 г почвы
Дерново-подзолистые суглинистые1,5-2,50,1-0,155-104-745-60
Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные1-1,50,06-0,12-31-335-50
Серые лесные2-50,1-0,2512-154-670-80
Черноземы оподзоленные5-60,2-0,3520-255-1270-80
Черноземы типич­ные6-90,3-0,4530-402-590-95

При систематическом внесении 1,2-1,5 ц/га действующих веществ с минеральными удобрениями и 5-6 т/га органических на фоне известкования и хорошей агротехники, в Нечерноземной зоне можно получать устойчивые урожаи зерновых культур 22-25 ц/га, сена многолетних трав — 40-50, зеленой массы кукурузы — 350-400 и картофеля — 220-250 ц/га. Естественное плодородие дерново-подзолистых суглинистых почв позволяет получать зерна лишь 10-14 ц/га, а песчаных и супесчаных — 7-8 ц/га. Поэтому поддержание и повышение плодородия почв, является одной из важнейших государственных социально-экономических задач. В РФ государство возлагает на землепользователей полную ответственность за агрономическое и экологическое состояние почв.

Плодородие почвы — совокупность свойств почвы, обеспечивающих необходимые условия для жизни растений — создание для них благоприятного водного, воздушного, теплового режимов и, прежде всего, ее способность удовлетворять потребность растений в элементах питания в течение всего периода вегетации. В агрономическом аспекте плодородие почвы определяется ее способностью к производству растениеводческой продукции, производить урожаи («родить плоды») в условиях присущего ей климата и измеряется продуктивностью (урожайностью) сельскохозяйственных культур. Наиболее важным показателем плодородия почвы является уровень содержание в ней необходимых растениям элементов питания, которые могут быть использованы ими на формирование урожая. Различают потенциальное (скрытое, запасное) и эффективное (реальное) плодородие почвы. Между потенциальным и реальным плодородием почвы часто не наблюдается прямой зависимости. Известны случаи, когда почва, хорошо обеспеченная основными элементами питания является недостаточно плодородной, например, мощный чернозем при плохой, несвоевременной обработке или длительной засухе. И, напротив, почва сравнительно менее богатая запасами элементов питания может быть более плодородной.

Потенциальное плодородие почвы определяется валовым (общим) содержанием (запасом) в почве элементов питания (макро — и микроэлементов), зависящим от минералогического состава почвообразующих пород, гумуса, а также климатических условий — водного и теплового режимов. Общее содержание элементов питания в почве во много раз превышает годовую потребность культур, но не может служить надежным показателем обеспеченности ими растений, так как лишь незначительная часть общего количества элементов питания переходит в растворимые формы и может быть использована растениями.

Эффективное плодородие почвы обусловливается содержанием в ней подвижных, доступных растениям форм элементов питания и рядом других факторов, оказывающих непосредственное влияние на состояние, рост и развитие растений. Эффективное плодородие почвы реализуется на базе потенциального плодородия и в определенной мере поддается регулированию с помощью агротехнических приемов. Уровень эффективного плодородия оценивается по урожайности сельскохозяйственных культур и качеству продукции.

Максимальная урожайность сельскохозяйственных культур достигается лишь при полном гармоничном соответствии внешних факторов и уровня содержания элементов питания в почве с внутренней физиологической потребностью в них растений.

Потенциальное и эффективное плодородие почв может быть естественным (природным) и искусственным (антропогенным), обусловленным совокупным воздействием на почвообразующую породу или грунт агротехнических приемов — внесения органических и минеральных удобрений, проведение химической мелиорации и т. д.

Уровень эффективного плодородия почвы обусловливается многими ее свойствами, которые определяются совокупным действием природных и агротехнических факторов. Совокупность показателей свойств почвы, характеризующих эффективное плодородие почвы можно условно разделить на:

  1. Агрохимические — содержание гумуса, реакция почвенной среды, емкость поглощения, состав поглощенных оснований, содержание доступных растениям подвижных форм макро- и микроэлементов в почве.
  2. Биологические свойства почвы характеризуются видовым составом, численностью и активностью почвенной фауны и микроорганизмов, фитосанитарным состоянием почвы.
  3. Агрофизические — плотность почвы, скважность, гранулометрический и агрегатный состав, влагоёмкость, мощность пахотного слоя и др.
  4. Внешние факторы — продолжительность вегетационного периода, интенсивность солнечной радиации, водный, температурный и воздушный режимы и другие природные условия.

Факторы плодородия взаимозависимы и взаимообусловлены. В агрономическом аспекте плодородие почвы следует рассматривать, как способность почвы обеспечивать определенный режим усвоения растениями солнечной энергии и элементов питания.

Читать статью  Азбука подкормок: азотные удобрения

Потенциальное плодородие почв оказывает опосредованное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур, через улучшение технологических условий их возделывания и стабилизацию внешних факторов (гомеостаз почв и растений). Основным критерием эффективного плодородия почвы является урожайность и качество продукции, контролируемые содержанием в ней подвижных форм элементов питания.

В то же время уровень плодородия почвы обусловливается не только естественными свойствами и состоянием. Оно в значительной мере зависит от уровня развития производительных сил и, прежде всего, от степени участия человека в управлении продукционным процессом. Следовательно, плодородие почвы не является стабильным ее свойством, а постоянно изменяется в зависимости от характера и интенсивности антропогенного воздействия. Чем шире и глубже наши научные познания о почве, чем выше уровень химизации и совершеннее техника земледелия, тем выше будет почвенное плодородие.

В то же время некоторые параметры почвы оптимальные для одних культур не являются лучшими для других. Отдельные параметры почвы, например, содержание гумуса или емкость катионного обмена (ЕКО) почвы, в целом, не имеют какого-либо верхнего предела. В агрохимическом, экологическом аспектах для значительного большинства факторов (например, содержание макро — и микроэлементов), обусловливающих плодородие почвы, важно контролировать и поддерживать такой их минимальный уровень, который еще не ограничивают продуктивность культур севооборота и не снижают качество урожая.

Оптимальное плодородие почвы характеризуется минимальным уровнем агрохимических и биологических свойств почвы, обеспечивающих заданную урожайность и качество продукции. Когда мы говорим о естественном плодородии почв, то, несомненно, желаем, чтобы они отличалась высоким содержанием гумуса, азота, фосфора, калия и других элементов питания. Однако, если планируется повышение почвенного плодородия за счет применения удобрений и агротехнических мероприятий по окультуриванию почв, то вопросы максимального повышения агрохимических и других свойств почвы ставить некорректно, поскольку это связано с большими, длительно не окупаемыми затратами.

Уровень создаваемого или поддерживаемого плодородия почвы должен соответствовать уровню продуктивности сельскохозяйственных культур. При низкой урожайности нет необходимости в агрономическом, экономическом и экологическом аспектах поддерживать высокое плодородие почв. Без установления требуемой продуктивности растений и их биологических особенностей рассматривать вопросы почвенного плодородия некорректно, поскольку для каждого уровня урожайности и вида растений следует поддерживать соответствующее плодородие почвы. Так, высокая продуктивность картофеля, моркови и льна наблюдается лишь на хорошоокультуренных легкосуглинистых почвах, а овес и подсолнечник дает высокие урожаи и на среднеокультуренных почвах.

В агрохимическом аспекте повышение плодородия почвы обусловливается не столько односторонним увеличением доз минеральных удобрений, сколько их гармоничным сочетанием с органическими и микроудобрениями, а также рациональными агротехническими приемами мобилизации элементов питания почвы без ее истощения.

Наиболее устойчивыми агрохимическими показателями плодородия почвы является содержание гумуса, общего азота, фосфора и калия. Поддержание определенного уровня гумусированности почвы возможно лишь при возделывании в севообороте многолетних трав, а создание требуемого уровня содержания фосфора, калия и других элементов питания в почвах достигается систематическим внесением соответствующих удобрений.

Поскольку процессы внутрипочвенной трансформации фосфора растворимых удобрений в нерастворимые фосфаты протекают довольно быстро, то для снижения затрат на их внесение целесообразно запасное внесение.

К наиболее мобильным элементам питания относятся азот, кальций и магний. Уровень их содержания в почве определяется почвенно-климатическими и агротехническими условиями возделывания сельскохозяйственных культур. Для снижения потерь нитратов, кальция и магния в результате вымывания осадками важное значение имеет разработка адаптивной к условиям агроландшафта системы удобрения, обеспечивающей в течение вегетационного периода на полях хорошо развитый травостой. Важно отметить, что в летний период под хорошо развитыми растениями вымывания элементов питания, в том числе нитратов, практически не наблюдается. Инфильтрация азота, кальция и магния за пределы корнеобитаемого слоя почвы происходит в осенний и в весенний периоды, когда почва переувлажнена и лишена растительного покрова.

Неизбежным результатом земледелия без применения удобрений является снижение естественного плодородия и постепенная деградация почв, вследствие постоянного отчуждения элементов питания с растениеводческой продукцией. Вынос питательных веществ растениями далеко не всегда пропорционален содержанию их в почве, поэтому, прежде всего, важно знать какие элементы ограничивают урожайность в настоящее время или могут лимитировать её в ближайшее годы. Чтобы корректировать свойства почвы в нужном направлении, необходимы знания процессов, обусловленных природными факторами и производственной деятельностью человека.

Все агротехнические мероприятия, связанные с применением минеральных, органических удобрений и мелиорантов, направлены на сохранение и повышение плодородия почв — улучшение состояния комплекса основных факторов, обусловливающих продуктивность сельскохозяйственных культур. Плодородие почвы нельзя охарактеризовать, учитывая лишь ее химический состав или агрофизические свойства. Оно является интегральным показателем соответствия климатических, агрохимических, агрофизических и биологических факторов оптимальным условиям роста и развития растений, а также наглядной характеристикой уровня знаний и умений технолога регулировать протекающие в ней процессы.

Воздействие на почву в результате её хозяйственного использования (обработка почвы, водная мелиорация, применение удобрений и других средств химизации земледелия), наряду с положительным действием, в отдельных случаях может оказывать отрицательное влияние на почвенное плодородие, проявляющееся в усилении водной и ветровой эрозии, потере гумуса, уплотнении почв или загрязнении нехарактерными для почвы веществами. Поэтому реальное и потенциальное плодородие почвы зависит не только от ее генезиса, но и от хозяйственной деятельности человека.

Для обеспечения стабильного роста урожайности сельскохозяйственных культур важнейшей задачей землепользователей должно быть поддержание уровня эффективного плодородия почв. Некоторое время вполне удовлетворительная обеспеченность растений элементами питания может быть достигнута за счет увеличения минерализации почвы при частом ее рыхлении. Если требуемая продуктивность посевов достигается путем интенсификации агротехнических приемов, приводящих к мобилизации элементов питания естественного плодородия почвы, то необходим постоянный контроль за ее состоянием, чтобы не допустить чрезмерного истощения.

В целом, формирование урожая протекает под совокупным влиянием широкого спектра внешних факторов: климатических (водного, температурного и воздушного режимов), свойств почвы (агрохимических, биологических и физических), а также агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных культур, каждый из которых оказывает определенное непосредственное или косвенное действие на продуктивность посевов.

В этой связи при разработке технологий получения высоких урожаев с заданным качеством продукции необходимо учитывать, и по возможности регулировать участие в формировании урожая каждого фактора роста и развития растений, и в первую очередь тех, которые больше всего лимитируют продуктивность — это влагообеспеченность, рН, содержание элементов питания в почве и др.

Агрофизические свойства почвы (плотность, скважность, влагоёмкость, воздухопроницаемости и др.), обусловленные в значительной мере ее гранулометрическим составом и содержанием гумуса, оказывает большое влияние на продуктивность посевов и эффективность удобрений. Ухудшение физических свойств почв при уплотнении почвы под воздействием ходовых систем сельскохозяйственных машин приводит к существенному снижению урожайности и, прежде всего, овощных культур, корне-, клубнеплодов. Значительное снижение урожайности картофеля, сахарной свеклы, моркови и других корнеплодов обусловлено большой затратой растениями энергии на механическую работу по деформации уплотненных почв во время роста и увеличения объема сильно погруженные в почву корнеплодов (сахарная свекла, морковь) и клубней.

Внесение удобрений в почву биотический фактор

Тип 19 № 12388

Установите соответствие между экологическим фактором и его видом.

Б) отсутствие корма

B) снежный покров

Г) бобровая плотина

Д) внесение удобрений в почву

Е) смена времен года

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

AБВГДЕ

Элементы окружающей среды, оказывающие влияние на живые организмы называются экологическими факторами. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные. К числу абиотических факторов относятся элементы неживой природы: свет, температура, влажность, осадки, ветер, атмосферное давление, радиационный фон, химический состав атмосферы, воды, почвы и т. п. Биотическими факторами являются живые организмы (бактерии, грибы, растения, животные), вступающие во взаимодействие с данным организмом. К антропогенным факторам относятся особенности среды, обусловленные трудовой деятельностью человека.

Абиотические — снежный покров, смена времен года. Биотические — хищничество, отсутсвие корма, бобровая плотина. Антропогенные — внесение удобрений в почву.

почему отсутствие корма отнесли к биотическим факторам, не к антропогенным?

К ан­тро­по­ген­ным фак­то­рам от­но­сят­ся осо­бен­но­сти среды, обу­слов­лен­ные тру­до­вой де­я­тель­но­стью че­ло­ве­ка.

Здравствуйте. Я считаю, что вам следует изменить формулировку «Б», так как «корм» это не совсем корректно. Можно заменить, как «дефицит пищевых ресурсов», просто слово «корм» чаще всего используют в сельскохозяйственной деятельности (т. е. антропогенный фактор), но реже по отношению к естественной среде. Извините, если придираюсь, но это сбивает с толку ученика, проходящего этот тест.

Задания на сайте представлены в том виде, в котором даны в первоисточнике. Мы можем поменять слово. но когда ученик встретиться с заданием на реальном экзамене — это больше собьет его с толку, чем он уже будет знаком с пояснением.

Почвенно-биотический комплекс (ПБК) как основа агроэкосистем. Структурно-функциональная организация ПБК в различных экологических условиях. Глобальные функции почв. Экологические функции почв

Плодородный слой почвы представляет собой крайне сложную систему, в состав которой входят как живые организмы (микроорганизмы, растения, животные), так и сложнейшие комплексы органических и неорганических веществ. В неживую часть этой системы входят различные вещества, в том числе неорганические компоненты, составляющие важнейшую часть почвенного раствора, из которого живые автотрофные организмы поглощают необходимые им минеральные вещества, и органические компоненты, служащие питанием для гетеротрофных обитателей почвы. В почву попадают все органические остатки живых обитателей нашей планеты после их гибели. Особое значение имеет деятельность микроорганизмов при разложении целлюлозы, поскольку это наиболее распространенное органическое вещество, попадающее в почву. Целлюлозу в почве разлагают аэробные и анаэробные микроорганизмы. Аэробные целлюлозоразлагающие бактерии выделяют много слизи, которая участвует в процессах оструктуривания почвы и гумусообразования.

Читать статью  Нитраты: миф или реальная опасность? Важные сведения начинающим дачникам

В природе существует множество типов почвы, значительно различающихся по биотическому составу в зависимости от климатических условий и географического расположения. Поскольку состав почвенной биоты может сильно различаться, уровень почвенного плодородия и устойчивость почвенной экосистемы к неблагоприятным факторам среды также значительно варьируется. В таблице 10 представлена характеристика двух типов почвы по комплексу характеристик.

Классификация некоторых почвенно-биотических комплексов в зависимости от климатических и географических условий [цит. по: Агроэкология. Методология, технология, экономика, 2004]

Урожайность

Устойчивость к токсикантам

Численность бактерий и актиномицетов

Численность грибов

Подзолистые и дерново-подзолистые

На нашей планете в основном распространены пять типологических групп почв:

  • • почвы влажных тропиков и субтропиков, преимущественно красноземы и желтоземы, характеризующиеся богатством минерального состава и большой подвижностью органики;
  • • плодородные почвы саванн и степей — черноземы, каштановые и коричневые почвы с мощным гумусовым слоем;
  • • скудные и крайне неустойчивые почвы пустынь и полупустынь, относящиеся к различным климатическим зонам;
  • • относительно бедные почвы лесов умеренного пояса — подзолистые, бурые и серые лесные почвы;
  • • мерзлотные почвы, обычно маломощные, подзолистые, глеевые, обедненные минеральными солями со слабо развитым гумусовым слоем.

Целлюлозоразлагающая активность почвы зависит от численности, состава и активности микрофлоры. Проведенные исследования показывают, что она определяется главным образом содержанием азота, влажностью почвы и составом растительных остатков в ней. Более активно разлагается органическое вещество с высоким содержанием азота, например, остатки бобовых культур, при этом стимулируется размножение аммонифицирующих бактерий и накапливается усвояемый азот, необходимый для жизнедеятельности целлюлозоразлагающих микроорганизмов.

По видовому составу в почве мы находит группы вирусов, бактерий, грибов, водорослей и простейших. Однако основными почвообразователями являются бактерии и грибы.

Численность бактерий, в том числе и актиномицетов, составляет 97 % от всех почвенных микроорганизмов, при этом около 27 % приходится на долю актиномицетов. В неокуль-туренных почвах количество бактерий составляет около 1 млн/г, а в окультуренных может достигать 10 млн/г, в навозе численность бактерий составляет около 30 млн/г. В весовом отношении масса бактерий составляет 0,5-15 т/га.

Эти организмы весьма лабильны по отношению к температуре и могут существовать как при низких, так и при высоких температурах. Активная жизнедеятельность бактерий возможна в пределах от -10° С до +60° С. В неблагоприятных условиях бактерии снижают жизненную активность, образуют споры и в этом состоянии способны переносить продолжительное обезвоживание, крайне низкие или крайне высокие температуры, действие высокого давления или вакуума.

Актиномицеты, составляя значительную часть бактериальной флоры почвенной биоты, активно участвуют в разложении органических веществ, в образовании и минерализации гумуса с высвобождением минеральных веществ. Актиномицеты обладают весьма важным свойством — способностью образовывать антибиотики, которые играют важную регулирующую роль в поддержании биологического равновесия в почве.

Численность грибов составляет около 3 % от общего числа микроорганизмов, однако за счет обильного роста мицелия они накапливают большое количество биомассы и по этому показателю приближаются к бактериям. В весовом отношении масса грибов составляет 5-20 т/га.

Грибы устойчивы к кислой реакции почвенного раствора и являются основными обитателями микробиоты в кислых почвах. Наибольшее значение в этой группе почвенной микрофлоры имеют плесневые грибы, широко распространенные в верхнем слое почвы.

Грибы обладают специфическим высокоактивным ферментативным аппаратом, способны осуществлять окисление и разложение сложных углеводов, жиров, белков.

Численность водорослей, существующих в переувлажненных почвах, не имеет существенного значения, хотя играет определенную роль в структурировании такой почвы и обогащении ее кислородом. Водоросли, обогащая почвенный раствор кислородом, выделяемым в процессе фотосинтеза, способствуют развитию аэробных бактерий, важных для корневого питания растений. Особую роль водоросли играют при возделывании влаголюбивых сельскохозяйственных культур, например риса. К этой же группе микроорганизмов относятся сине-зеленые водоросли и цианобактерии, обладающие способностью связывать атмосферный азот и обогащать им почву. Эти специфические организмы вступают в симбиоз с азол-лой (водным папоротником) и обогащают азотом почвы в рисовых чеках.

Вирусы, как облигатные паразиты, существуют только внутри организмов своих хозяев, поэтому не играют роли в почвообразовании, но, накапливаясь в большом количестве при ведении монокультуры, вызывают изменения в качественном составе микрофлоры и определяют «утомление почв». Существуют даже специфические виды почвоутомления, свойственные тем или иным многолетним сельскохозяйственным культурам, например люцерновое или клеверное.

По функциональному составу в почве различают 4 основные группы:

  • — сапрофитная или зимогенная микрофлора;
  • — автохтонная микрофлора;
  • — олиготрофная микрофлора;
  • — хемоавтотрофная микрофлора.

Сапрофитная (зимогенная) микрофлора состоит из бактерий, актиномицетов, грибов, которые разлагают относительно простые органические вещества. Среди бактерий преобла дают неспорообразующие: Pseudomonas, Enterobacter, Spirillum, спорообразующие: Bacillus, Clostridium, а также актиномицеты. Среди грибов преобладают Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Rhizopus, Mucor, Candida, Rhodotorula. В южных, более плодородных почвах, эта группа представлена большим количество видов, чем в северных. Видовой и количественный состав этой группы сильно зависит от условий внешней среды, быстро увеличивается при внесении в почву органических удобрений.

Автохтонная микрофлора разлагает гумус. Это бактерии родов Nocardia, Mycobacterium, Bacterium, Pseudomonas, а также грибы из родов Aspergillus, Penicillium. Разрушая гумус, эти микроорганизмы формируют почвенный профиль, определяют накопление железа и алюминия в определенных горизонтах. Количественный и качественный состав этой группы почвенной микрофлоры определяется типом почвы, весьма стабилен. Изменения могут происходить в соответствии с количеством накопленного гумуса, а это процесс весьма длительный.

Олиготрофная микрофлора характеризуется тем, что завершает разложение органических веществ. Эти микроорганизмы не выдерживают высоких концентраций органических веществ, тесно взаимодействуют с зимогенной микрофлорой, так как связаны с ней по пищевой цепи, используя продукты метаболизма сапрофитных микроорганизмов. Микроорганизмы этой группы делятся на две разновидности:

  • — олигонитрофилы, которые разлагают остатки органических веществ, содержащих азотные соединения;
  • — олигокарбофилы, которые разлагают остатки безазотистых органических соединений.

Типичным признаком олиготрофов является их принадлежность к морфологической группе бактерий со сложной морфологией. Им присущи различные выросты, простеки, стебельки, форма клеток также сложная.

Хемоавтотрофная микрофлора использует только неорганические вещества в качестве источника питания. Эти микроорганизмы завершают круговорот веществ в почве, создавая из неорганических веществ органические, которые после гибели клеток хемотрофов становятся опять источником питания для зимогенных микроорганизмов. Типичными представителями этой группы микроорганизмов являются нитрификаторы, денитрификаторы, сульфо-фикаторы и десульфофикаторы, железобактерии, цианобактерии, одноклеточные водоросли.

Многие виды микроорганизмов в процессе жизнедеятельности выделяют ростовые и антибиотические вещества, влияющие как на корневую систему растений, так и на всех участников почвенного биоценоза.

В условиях южного Причерноморья в зимний период времени численность микрофлоры почвы достаточно высока, колебания численности микрофлоры в течение зимы весьма незначительны, что связано с увеличением продолжительности периода покоя большинства микроорганизмов, которые размножаются, не так часто, как в летнее время. Динамика роста микрофлоры носит следующий характер: вслед за каждым увеличением численности микроорганизмов она резко падает, что обусловлено влиянием токсических веществ, которые накапливаются в почве в процессе жизнедеятельности микроорганизмов. После массовой гибели микроорганизмов в почве накапливается значительное количество микробной биомассы, которая подлежит минерализации. Вместе с ней в почву поступают питательные вещества, включенные в микробные клетки. Минерализация этой микробной биомассы протекает наиболее интенсивно в периоды с высокой температурой.

Зимой отмечается более высокая численность микроорганизмов, использующих для питания минеральный азот, который они превращают в своих клетках в органический, тогда как в летний период преобладает микрофлора, участвующая в процессах минерализации.

В общей почвенной биосистеме микроорганизмы, выделяя специфические продукты жизнедеятельности, взаимодействуют друг с другом и с корневой системой растений, вступают в разнообразные типы отношений. Чаще всего наблюдаются следующие типы взаимоотношений:

  • — метабиоз, или мстабиотичсскис отношения, когда одна группа микроорганизмов использует продукты жизнедеятельности другой группы микроорганизмов. Этот тип взаимоотношений характерен для микроорганизмов;
  • — синтродные отношения, когда два вида растут на субстрате только совместно, а в отдельности они существовать нс могут (в основе лежит нейтрализация какого-либо вида токсических соединений одним видом для другого, а другого вида токсических соединений вторым видом для первого). Этот тип взаимоотношений характерен для микроорганизмов;
  • — прямой паразитизм: Bdellovibrio bacteriovorum (паразитирует на кишечной палочке, что позволяет использовать этот вид при очистке сточных вод), Darluca (гриб, паразитирующий на ржавчинных грибах), возбудители болезней растений. Этот тип взаимоотношений характерен для микроорганизмов и растений;
  • — хищничество (хищные грибы Артроботрис). Этот тип взаимоотношений характерен для микроорганизмов;
  • — симбиоз (бактсриориза, актинориза, микориза). Этот тип взаимоотношений характерен для микроорганизмов и растений.

Внесение удобрений и пестицидов, обработка почвы различными сельскохозяйственными машинами являются антропогенными факторами, влияющими на состав почвенной микрофлоры. Эти вещества и действия производятся человеком, вносятся по определенным технологиям, в определенных концентрациях, т.е. полностью зависят от степени развития человеческой цивилизации. В древнем земледелии человек во многом полагался на природные силы в отношении удобрения (например, цивилизация Египта напрямую зависела от разливов Нила, приносивших на поля удобрительный ил), в лучшем случае в почву вносили разного рода органические удобрения, а обработка почвы сводилась к пахоте простыми орудиями (соха, мотыга, простейший плуг).

В современном земледелии использование минеральных удобрений является выгодным, хорошо изученным приемом, позволяет обогащать почвы питательными веществами, получать высокие урожаи. Правильное сочетание минеральных и органических удобрений, использование современных средств защиты растений как химического, так и биологического характера в оптимальном сочетании позволяет человеку получать значительные урожаи при сохранении экологической безопасности. Правильная обработка почвы является важнейшим условием достижения высоких урожаев, так как при этом учитываются особенности структуры почвы и зоны земледелия.

В течение истории развития человечества приемы по обработке почвы претерпевали постоянные изменения. В XX в. сформировались различные теории обработки почв: от полного оборота пласта (по Вильямсу) до безотвальной обработки почвы (по Мальцеву). В современном представлении все эти теории имеют право на существование, поскольку применимы в различных климатических зонах. При выборе метода обработки почвы нужно учитывать следующие показатели:

  • • под какую культуру готовится плантация (будет ли корневая система вынослива к засухе, если делать безотвальную вспашку на богаре);
  • • оставлять ли стерню на богаре для борьбы с ветровой эрозией;
  • • каков тип почвы;
  • • как проводить борьбу с сорняками.
Читать статью  Может ли процессор заменить видеокарту?

Для стимуляции активности почвенной микрофлоры лучше всего использовать рыхление всех слоев и перемещение их в обратном порядке. При этом органика нижнего горизонта попадает в верхние слои почвы в аэробные условия и подвергается минерализации, что улучшает плодородие почвы.

Влияние пестицидов на микрофлору почвы. Пестициды делятся по объекту применения: инсектициды, фунгициды и бактерициды, гербициды. Наиболее существенное значение на почвенную микрофлору оказывают гербициды, которые вносятся непосредственно в почву. Значительное действие могут также оказывать пестициды искореняющего действия. Средства борьбы с вредителями и болезнями не столь ощутимо действуют на микрофлору почвы, так как применяются в небольших объемах.

Пестициды различаются по химическому составу.

Из них наиболее токсическим действием обладают пестициды фосфорорганической и хлорорганической групп, соединения меди и производные фенола. Эти вещества могут проявлять избирательную токсичность к отдельным видам микроорганизмов.

Менсе токсичны карбаматы и производные мочевины.

Практически нетоксичны для микроорганизмов почвы симм-триазиновыс гербициды и гербициды группы 2,4-Д. Отдельные препараты даже способны стимулировать рост и размножение некоторых видов и групп микроорганизмов.

Для эколого-агрохимической оценки при нормировании пестицидов в почве используют следующие критерии: длительность сохранения препарата в почве, его действие на почвенную биоту и ферментативные процессы, характер миграции в контактирующие с почвой среды и объекты, степень поступления в культурные растения и фитотоксическое действие через почву, реакция пестицида на инсоляцию.

Влияние удобрений на микрофлору почвы. В сельском хозяйстве применяют органические и минеральные удобрения. Органические удобрения весьма положительно влияют на почвенную биоту, так как являются источником питания для многочисленных сапрофитов, составляющих основу почвенной микрофлоры, и повышают плодородие почв. Минеральные удобрения стимулируют развитие в основном хемотрофной группы почвенной микрофлоры. Действие различных видов минеральных удобрений неодинаково для разных групп биоты почвы.

Так, азотные удобрения в основном стимулируют развитие микрофлоры, но внесение большого количества аммиачных солей может подавлять жизнедеятельность почвенных грибов, так как при их внесении pH почвенного раствора смещается в щелочную сторону.

Фосфорные удобрения стимулируют размножение бактерий, но при высоких дозах угнетают актиномицетную группу микроорганизмов. Внесение низких и средних доз фосфорных удобрений вызывает ускорение процессов разложения легко минерализующихся органических веществ, высокие дозы фосфорных удобрений способствуют разложению трудно минерализующихся органических веществ.

Калийные удобрения оказывают слабое влияние на микрофлору. При высоких дозах они могут несколько угнетать бактериальную группу почвенной биоты, но в целом очень положительно влияют на разложение трудно минерализующихся органических веществ, где основную роль играют грибы и актиномицеты.

Нерастворимые неорганические фосфатные формы в почве переводятся в растворимые и становятся доступными для растений благодаря деятельности таких микроорганизмов, как бактерии родов Bacillus, Pseudomonas, Micrococcus, Mycobacterium и грибы родов Penicil-lium, Aspergillus. Химизм процесса сводится к взаимодействию нерастворимых фосфатов с угольной кислотой, образующейся из углекислого газа и воды:

Аналогичные превращения наблюдаются в результате взаимодействия апатитов с азотной или серной кислотой (продуктами деятельности нитрифицирующих и серных бактерий), а также с органическими кислотами, образующимися при брожении органики в почве.

«Память почвы» — один из составляющих компонентов процессов саморегуляции. За счет различных деградационных процессов у почвы наступает ухудшение памяти, ей не из чего восстанавливать свое первоначальное плодородие. Человек должен помочь ей в этом, но почва должна сохранить память об образовании гумуса (необходимы растительные остатки и группы, разлагающие их). Продуценты, консументы , редуценты — все это «память почвы». На все загрязнения, техногенные и деградационные процессы существует память. «Память почвы» является одним из самых определяющих моментов в экологии. С этой точки зрения и рассматриваются различные ПДК, фоновые усредненные показатели и т.д. Для сохранения «памяти почвы» следует поддерживать естественное плодородие почвы (вермикультура, органические удобрения И Т.Д.).

Проблема экологических функций почв представляется как синтез двух важнейших категорий почвенных функций — биогеоценотической (экосистемной) и глобальной (биосферной).

Глобальные функции почв включают:

  • • интегрирующую и управляющую функцию в биогеоценозе;
  • • обеспечение жизни на Земле;
  • • упорядочивание всех потоков веществ в биосфере;
  • • связующее звено в биогеохимических циклах;
  • • регуляцию состава атмосферы и гидросферы;
  • • накопление гумуса в поверхностной части коры выветривания;
  • • биогенное накопление, трансформацию и перераспределение энергии Солнца;
  • • регулятор биоразнообразия, обеспечивающий сохранность различных почвенных обитателей.

Гидросферные функции почв:

  • 1. Участие почвы в формировании речного стока и водного баланса:
    • • в зависимости от фильтрационной и водо удерживающей способности почв изменяется соотношение поверхностного и подземного стоков. Если эти показатели малы, то полный речной сток почти равен атмосферным осадкам и состоит из поверхностных вод, а питание подземными водами слабое, и наоборот;
    • • в зависимости от генетического типа почв изменяется поверхностный сток (минимум на черноземах, так как у них наибольшая водопроницаемость);
    • • от почвы зависит, какая часть атмосферных осадков поступит с водоразделов реки в виде поверхностного стока, а какая — в виде грунтового, что в значительной степени определяет равномерность питания рек.
    • • грунтовые воды — подземные воды, расположенные ниже почвенной толщи и дренируемые реками;
    • • почвенно-грунтовые — если зеркало таких вод постоянно или временно располагается в пределах почвенного профиля;
    • • изменение химического состава вод при прохождении атмосферных осадков через почвенный профиль;
    • • обогащение атмосферных осадков химическими соединениями почв в зависимости от типа почв.
    • 3. Почва как фактор биопродуктивности водоемов.

    В результате переноса почвенных соединений в водоемы последние обогащаются большим количеством биофильных элементов и гумуса, в результате происходит эвтрофиро-вание водоемов.

    4. Почвенный защитный барьер акваторий.

    Почвы благодаря своей огромной активной поверхности в состоянии поглощать многие вредные соединения на пути их миграции в водные экосистемы, а также снижать избыточное количество биофильных элементов.

    Атмосферные свойства почв:

    • 1. Почва выступает фактором формирования и эволюции газового состава атмосферы путем:
      • • опосредованного влияния через функционирование наземных биоценозов (которые контролируют многие параметры атмосферы: содержание О2, СО?, микрогазов и др.), которое существенно зависит от свойств почв;
      • • прямого влияния через газообмен между почвой и воздушной оболочкой.

      Почва способствует увеличению общего количества водяного пара, поступающего в атмосферу, и посредством местного круговорота выравнивает процесс водообеспечения ландшафтов.

      Литосферные функции почв:

      • 1. Почва является защитным слоем и фактором развития литосферы. Почвеннорастительный чехол защищает поверхность литосферы от мощного фронтального эрозионного воздействия текучих вод.
      • 2. Биохимическое преобразование приповерхностной части литосферы осуществляется через:
      • • косвенное участие — без почвы (а она основная среда обитания организмов суши) активное биохимическое изменение литосферы было бы невозможно;
      • • непосредственное участие, когда почва является поставщиком органических кислот, которые разлагают первичные минералы; продукты жизнедеятельности м/о мобилизуют химические элементы, законсервированные в кристаллических решетках.
      • 3. Почва является источником вещества для формирования пород и полезных ископаемых. Исходное накопление органогенного материала на поверхности Земли и последующая его трансформация в более глубоких слоях приводит к образованию органогенных полезных ископаемых — торфов, углей, нефти. Формирование минеральных полезных ископаемых также тесно связаны с микробиологическими процессами почвообразования.
      • 4. Передача аккумулятивной солнечной энергии и вещества атмосферы в недра Земли.

      Почва участвует в передаче вещества атмосферы в недра Земли (в процессе почвообразования происходит поглощение газов, которые в составе почвенных соединений поступают в осадочные породы).

      Общебиосферные функции почв:

      • 1. Почва является базовой средой обитания для организмов суши.
      • 2. Почвенный покров играет главенствующую роль в дифференциации географической оболочки и биосферы, поскольку именно характер почвенного покрова обособляет географические зоны.
      • 3. Почва является основным связующим звеном биологического и геологического круговоротов. Биокруговорот аккумулирует элементы на водоразделах, а в геологическом круговороте доминирует одно направление потока вещества — накопление в акваториях. При нарушении почвенного покрова биокруговорот ослабляется, а геологический круговорот усиливается.
      • 4. Почва как фактор биологической эволюции выступает в качестве промежуточной среды между водной и воздушной.

      Функции почвы в наземных экосистемах:

      • 1. Источник элементов питания.
      • 2. Механическая опора растений.
      • 3. Жизненное пространство, жилище и убежище.
      • 4. Депо семян и других зачатков.
      • 5. Почвенный мелкозем сорбирует микроорганизмы (больше те почвы, у которых более тяжелый механический состав и более высокое содержание гумуса).
      • 6. Почва выступает в роли стимулятора и ингибитора биохимических и других процессов (поступающие в почву разнообразные продукты метаболизма растений, микроорганизмов и животных могут стимулировать или угнетать жизнедеятельность живых организмов).

      Информационные функции почв:

      • • почва является отражением изменения окружающей среды, так как она полностью зависит от условий среды;
      • • почва выполняет функцию сигнала для сезонных и других биологических процессов. Параметры почвы — тепловой, водный, пищевой, солевой режимы — изменяются периодически.

      Санитарная функция (переработка ежегодно попадающих отходов жизнедеятельности организмов, растительного опада, посмертных останков животных).

      Источник https://www.activestudy.info/vliyanie-vneshnix-uslovij-na-urozhajnost-selskoxozyajstvennyx-kultur-i-effektivnost-udobrenij/

      Источник https://bio-ege.sdamgia.ru/problem?id=12388

      Источник https://bstudy.net/944140/ekonomika/pochvenno_bioticheskiy_kompleks_osnova_agroekosistem_strukturno_funktsionalnaya_organizatsiya_razlichnyh

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Previous post Спортивное питание в фитнесе: необходимость или прихоть?
Next post Автомобили с которых подходят колёсные диски по разболтовке 5*114.3