Циркуляция питательных веществ в почве

Самая большая часть питательных веществ в почве (98 %) входит в состав органических соединений; менее 2 % залегает в легко заменяемом виде и менее 1 % находится в несвязанном виде в почвенном растворе. Корни растений могут поглощать лишь питательные вещества из почвенного раствора в форме ионов в виде низкомолекулярных органических соединений. После выноса питательных веществ происходит быстрая допоставка легко заменяемых состоящих в прочных связях питательных веществ до тех пор, пока снова не будет установлено равновесие. Механизмы перемещения питательных веществ в почве стали более понятными даже дилетантам и имеют значения для применения на практике при ведении экологически чистого садового хозяйства. В исправно действующей почве выделение питательных веществ происходит не произвольно, а только по информации корней растений вследствие выделения ими жидкости. Растение может самостоятельно определить, какое питание ему необходимо. Взаимозаменяемые ионы питательного элемента поступают в корни по требованию растения. Симптомы недостатка или избытка питательных веществ, а также загрязняющие окружающую среду вымывания — это признаки нездоровой почвы. Все опасения безосновательны, если гумус в почве биологически активен, а возделывание осуществляется естественным способом. Даже состоящие в прочных связях остаточные питательные вещества, например, после более раннего внесения удобрений, не потеряны. Они могут снова стать доступными растениям благодаря активизации почвенных организмов.

Если содержание гумуса в биологически активных почвах заметно выше 2 %, то при регулярном поступлении органических веществ в виде компоста, благодаря мульчированию или сидерации таким путем гарантируется общее обеспечение питательными веществами.

Так как культурные растения выносят из почвы питательные вещества, то для компенсации потери питательных веществ следует побеспокоиться об их допоставке. При естественном садоводстве это осуществляется с помощью компоста из собственного сада, сидерации и в качестве дополнения органическими удобрениями. Традиционное садоводство определяет норму удобрения по выносу питательных веществ из почвы различными видами растений, который наглядно виден из результатов анализов собранного урожая. К тому же учитываются результаты мелиоративных исследований почвы, анализа азотоминимума и требования к видовым признакам в культуро-обороте.

У овощей сильными потребителями питательных веществ являются все виды капусты, сельдерей и ревень; средними — морковь, редька, свекла, козелец испанский, лук; слабыми — все виды гороха и бобов.

В баланс питательных веществ должны входить определенные количества минерализированных послеуборочных остатков, естественные вносы при имиссиях и потери при вымываниях. Оборот питательных веществ определяется разносторонними отношениями. В частности, климатическими факторами, минерализацией при выветривании горных пород, типом почвы и значением рН, видом растения, применяемыми агромероприятиями.

Основные питательные вещества

Основные питательные вещества имеют следующие особенности: Фосфор попадает в круговорот, благодаря выветриванию и разложению гумуса. В садовых почвах в большинстве случаев до 50 % фосфора находится в органических соединениях. Благодаря высвобождению корнями и активности почвенных организмов с оптимальной кислотной реакцией (значение рН) почти всегда обеспечивается удовлетворительное снабжение фосфором, а дополнительные фосфатные удобрения не нужны.

Калий — наиболее представленное в растениях питательное вещество. Он встречается в естественном виде в минералах (калийный полевой шпат, слюда, иллит). Потери калия при естественном вымывании незначительны, но могут случаться в почвах с низким содержанием глины и гумуса; различные глинистые материалы могут откладывать и фиксировать калий в своих пластах.

Магний поступает из выветриваемых пород. С повышением содержания глины и ила увеличиваются и значения замещаемого магния. Поглощению магния растениями препятствует низкое значение рН и излишнее обеспечение калием, речь идет об антагонизме калий—магний.

Кальций. Естественное известкование в почве может осуществляться известняком, мергелем и мелом. Значение извести в почвах нельзя отождествлять со значением рН, но по рН можно судить об известковании почвы. Кальций взаимодействует с почвенными кислотами, осаждает хлопьями мельчайшие частицы почвы и делает питательные вещества легче усвояемыми. Отсюда и присказка садовников: "Известь кормит". Кальций способствует жизнедеятельности микроорганизмов и дождевых червей, а также образованию почвенной рыхлой комковатой структуры. Ионы кальция вымываются сильнее всего, прежде всего при высоком насыщении кальция и при удобрении хлорсодержащими удобрениями. Остается добавить, что с помощью органических удобрений достигается одновременно и значительное известкование, компост стабилизирует уровень кислотности рН почв.

Сера присутствует в достаточном количестве благодаря естественному поступлению из серосодержащих соединений, прежде всего из нетоксичного гипса в почве. Возрастающие эмиссии серы в агломерациях могут привести к образованию вредного сероводорода, известного как побочная причина кислотных дождей, которые отрицательно действуют на растения и микроорганизмы в почве.

Особенности циркуляции азота

Азот является важнейшим неотъемлемым питательным веществом для растений и почвенных организмов. Общее содержание азота в почве может достигать 0,4 %, это означает для поверхностного слоя почвы (0,2 м) 120 кг азота на 100 м2 почвы. Однако 95 % от общего количества азота представлено в форме органических соединений. Более высокое содержание гумуса означает, таким образом, более богатые резервы азота. Баланс почвенного азота состоит из его поступлений с послеуборочными остатками и дозой удобрения, благодаря биологическим связям с азотом воздуха и внесению с азот-содержащими осадками (норма — до 300 г на 100 м² в промышленных районах до 1 кг на 100 м²), а также из потерь азота при выносе во время сбора урожая, при вымывании, эрозии и улетучивании (денитрификации).

Азот поглощается и потребляется растениями в форме ионов как нитрат (N0₃) либо как аммоний (NH₄). При минерализации высокобелковых соединений в почве сначала возникает азот в форме аммония (NH4), потребляемого растениями, и благодаря нитрификации из нитрита (N0₂) превращается в предпочитаемый растениями нитрат (N0₃). Аэробные (нитрозные) бактерии способствуют этой реакции окисления, сопровождаемой выделением тепла. Оптимальная температура для нитрификации — около 25—35 °С, а самое благоприятное значение кислотности рН около 6,0—8,0.

Потери азота из-за улетучивания (денитрификации) возникают при недостатке кислорода вследствие плохой вентиляции почв. Спелые, рыхлые, комковатые почвы не имеют или имеют незначительные потери азота при денитрификации. В период вегетационного покоя (с ноября по апрель) потери азота наиболее высоки за счет вымывания. Вымыванию азота и нежелательному загрязнению грунтовых вод препятствует удовлетворительное обеспечение биологически активным гумусом.