Применение удобрений в высокоинтенсивном саду

Поглотительная способность почвы

Фертигация. Теоретической основой для практики применения удобрений в сельскохозяйственном производстве, в том числе в плодоводстве, является учение о поглотительной способности почвы К. К. Гедройца.

В современных интенсивных садах широко применяются капельное орошение и фертигация — внесение макро- и микроудобрений с поливной водой. При фертигации используются только водорастворимые удобрения, имеющие небольшое количество примесей: из азотных удобрений применяются карбамид (мочевина) CO(NH2)2 (46 % N), аммонийная селитра NH4N03 (34,7 % N), калийная селитра KN03 (13 % N, 46 % К20); из фосфорно-калийных удобрений — дигидрофосфат калия КН2Р04 (52 % Р205, 34 % К20).

При фертигации удобрения попадают на поверхность почвы в виде раствора. Вода под действием сил гравитации перемещается с поверхности почвы по профилю, увлажняя ее. Растворенные в воде удобрения представляют собой целые молекулы (карбамид) или ионы (NHjf, NO3 — в аммонийной селитре; К+, N03 — в калийной селитре; К+, Н2Р04 — в дигидрофосфате калия). При фертигации удобрения и составляющие их ионы и молекулы, взаимодействуя с почвой, подвергаются разным видам поглощения.

Биологическая поглотительная способность почвы обусловлена жизнедеятельностью растений и микроорганизмов почвы, которые избирательно поглощают из почвенного раствора азот и зольные элементы и переводят их в различные органические соединения своих тел, благодаря чему питательные вещества предохраняются от выщелачивания из почвы. Поверхностные горизонты почвы обогащаются не только органическим веществом, но и зольными элементами питания и азотом.

Результатом биологической активности почвы является накопление органического вещества, которое содержит необходимые для питания растений элементы: азот, фосфор, серу и др. Избирательность — важнейшая отличительная черта биологической поглотительной способности, которая выражается в том, что корни растений и микроорганизмы в основном усваивают из почвы те элементы питания, в которых они нуждаются. Общая масса микроорганизмов в почве на 1 га составляет несколько тонн и сосредоточена преимущественно в зоне корневой системы (ризосфера).

Органические остатки представляют собой опавшие осенью листья, измельченную щепу однолетней и многолетней древесины после обрезки в осенне-зимний период, а также органическую массу подземной и надземной части сидератов в междурядьях сада. Для ускорения опадания листьев в осенний период, их минерализации и профилактики грибковых заболеваний в саду проводят четырехкратное опрыскивание деревьев раствором мочевины из расчета 8, 10, 20 и 50 кг карбамида на 1 га после уборки урожая с интервалом 5—7 дней.

Опавшие листья — это субстрат с высоким содержанием углерода и низким количеством азота. Внесение карбамида в почву восполняет недостаток азота в листьях, поэтому их минерализация, как и минерализация щепы однолетней и многолетней древесины и других органических остатков, протекает очень интенсивно. Продукты минерализации становятся источником питания для сиде- ральных культур и микрофлоры почвы в междурядьях сада, а также деревьев.

В следующем вегетационном году органические остатки являются основой гумификации и поддержания баланса лабильного органического вещества и гумуса в почве. Кроме этого, что очень важно и в экологическом плане, лабильные формы органического вещества и гумус утилизируют остатки пестицидов, попадающих в почву непосредственно при обработках сада, а также с опавшими листьями, щепой однолетних побегов и многолетней древесины при обрезке деревьев.

Благодаря биологическому поглощению нитратов исключается их вымывание с верхних слоев почвы и улетучивание в атмосферу в форме оксидов азота при их денитрификации. Биологическим поглощением является также усвоение свободного азота атмосферы симбиотическими и свободно живущими (ассоциативными) микроорганизмами, живущими в почве междурядий, когда они задернены многолетними злаковыми и бобовыми травами, а также в полосе ряда деревьев, где складываются исключительно благоприятные условия по водному, тепловому режиму и аэрации почвы.

Механическая поглотительная способность почвы проявляется при фильтрации суспензий через почву. Частицы этих суспензий задерживаются в тонких и извилистых порах почвы.

Механическое поглощение определяется гранулометрическим составом и сложением почвы. Почва, как всякое пористое тело, задерживает твердые частицы, которые находятся в почвенном растворе, в том числе нерастворимые в воде минеральные и органические удобрения, а также опавшие листья, щепу срезанной однолетней и многолетней древесины, органическую массу подземной и надземной части сидератов. В последнее время к механическому поглощению стали относить процессы внутренней диффузии в почвах, например диффузии крупных молекул органических и органоминеральных соединений в поровых пустотах почвы, межпакетных слоях глинистых минералов с последующим механическим удержанием этих молекул.

Физическая поглотительная способность почвы заключается в изменении концентрации молекул или ионов возле поверхности раздела твердой и жидкой фазы почвы. Твердая фаза почвы, имея высокую удельную поверхность, взаимодействует во влажном состоянии с компонентами почвенного раствора. Энергетическим фактором, обусловливающим процесс адсорбции, является свободная энергия молекул и ионов, находящихся на поверхности твердой фазы почвы. При этом молекулы карбамида притягиваются коллоидами почвы сильнее, чем молекулы воды, понижают поверхностное натяжение и адсорбируются положительно, т. е. их концентрация возле поверхности почвенных частичек возрастает. Закрепляясь на поверхности почвенных коллоидов, молекулы карбамида под воздействием капельного полива медленно мигрируют по профилю почвы и поглощаются корнями плодового дерева.

Отрицательное физическое поглощение характерно для нитратов NO3 и хлоридов СП, которые повышают поверхностное натяжение и концентрация которых снижается возле поверхности твердой фазы. Нитраты могут поступать в почву при фертигации, а также образуются при нитрификации карбоната аммония и гумуса почвы. Чтобы миграция нитратов по профилю почвы была минимальной, необходимо вносить азотные удобрения небольшими дозами, что и достигается при фертигации.

Химическая поглотительная способность почвы основана на том, что много соединений удерживается в почве в результате образования нерастворимых или малорастворимых в воде веществ. Химическая поглотительная способность почвы имеет решающее значение в сорбции почвой водорастворимых фосфатов фосфорных, а также комплексных удобрений и органического вещества.

На карбонатных почвах анионы ортофосфорной кислоты растворимого в воде дигидрофосфата калия КН2Р04, вносимого методом фертигации, подвергаются химическому поглощению. Образующиеся гидрофосфат кальция СаНР04 и свежеосажденный фосфат кальция Са3(Р04)2 не растворяются в воде, не способны к миграции и, соответственно, концентрируются в самом верхнем слое почвы. Они становятся позиционно доступными для плодового дерева благодаря тому, что значительная часть корневой системы располагается в самом верхнем слое почвы и под действием кислых корневых выделений способна усваивать из них фосфор.

При запасном внесении фосфорных удобрений (суперфосфаты, аммофос) перед закладкой сада химическое поглощение фосфатов также приводит к образованию нерастворимых в воде, но доступных для растений фосфатов кальция.

Обменная поглотительная способность почвы проявляется в процессе поглощения почвой калийных и аммонийных удобрений. При фертигации в результате обменного поглощения катионы калия, как и фосфаты, в зоне капельницы теряют способность к миграции по профилю почвы. Но, как отмечалось выше, поверхностно развитая корневая система плодового дерева, постоянно находится в оптимально увлажненном состоянии и усваивает калий и фосфор с самого верхнего слоя почвы.

При внесении методом фертигации аммонийной селитры почвенными коллоидами обменно поглощаются катионы аммония. Нитратный азот в составе водорастворимых солей азотной кислоты остается в почвенном растворе и способен к миграции по профилю почвы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >