4.5 Динамика питательных веществ в почве

Сельскохозяйственные культуры различаются по потенциальной продуктив-

ности, неодинаково реагируют на предшественников, содержание и доступность в почве основных элементов питания, действие и последействие удобрений и т.д.

Светло-каштановые почвы Нижнего Поволжья обладают сравнительно невысоким эффективным почвенным плодородием. К этому надо добавить, что при орошении происходит интенсивный вынос питательных веществ - в 1,5 раза больше, чем без орошения.

Известно, что орошение является мощным фактором, влияющим на содержание питательных веществ и их перераспределение по почвенному профилю. Под воздействием воды происходит не только изменение агрофизических свойств почвы, но в связи с более мощным развитием растений, увеличивается вынос минеральных элементов питания и в то же время в почве остается больше органических остатков, которые при соответствующих условиях обогащают ее гумусом.

Потребность в элементах питания зависит от биологических особенностей самого растения и условий внешней среды. Каждому из элементов питания присуща своя физиологическая роль, которую он выполняет в организме растения. Азот представляет собой главнейший биологический элемент. Растения потребляют его больше, чем других элементов корневого питания. Он присутствует во всех простых и сложных белках (16 - 18 % по массе), входит в состав рибонук-

•г

леиновой (РНК) и дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислот, которые играют большую роль в обмене веществ и в синтезе белков.

При недостатке азота рост растений задерживается, листья укорачиваются, окраска их становится бледно-зеленой с оттенком покраснения, начиная с вершины, снижается урожайность. Однако в результате избытка этого элемента буйно развивается вегетативная масса, затягивается созревание растений и в конечном итоге снижается доля товарной продукции в общем урожае.

Избыток азота снижает способность растений противостоять заморозкам и болезням, задерживается начало образования органов плодоношения, ухудшается лежкость овощей при хранении. Избыточное несбалансированное питание азотом (нитратными соединениями) способствует накоплению в овощах вредных для здоровья людей нитратов и нитритов.

Почвенный азот представлен в основном азотом в органической форме, который за редким исключением, непосредственно растениями не усваивается. Количество же доступного для растения минерального азота в значительной мере зависит от течения микробиологических процессов, которые в свою очередь обусловлены температурой, влажностью, аэрацией почвы, метеорологическими условиями и применяемой агротехникой.

Большое значение в азотном питании растений имеет аммиачный азот. Растения хорошо усваивают его на почвах с нейтральной и слабощелочной реакцией. На процессы- аммонификации оказывает влияние температура, влажность, содержание органического вещества в почве.

Однако накопления в почве аммиака, нитритов и нитратов в заметных количествах не происходит, так как аммиак и нитриты быстро окисляются до нитратов, а в период резкого переувлажнения почвы во- время полива и в первое время после него происходят большие потери азота в результате нитрификации, а также интенсивное передвижение нитратов, по почвенному "профилю с нисходящим и восходящим токами влаги.

Важным элементом питания растений является и фосфор.

главным образом, в репродуктивных органах растений. Кроме того, фосфор входит в состав витаминов и ростовых веществ, играющих важную роль в ежедневном обмене веществ. Фосфорная кислота - основной компонент кроэргических соединений, то есть содержащих большую потенциальную энергию. Последняя освобождается при дыхании, растения используют ее для биосинтеза белков, крахмала, сахарозы и других веществ. Оптимальное фосфорное питание весьма положительно влияет на величину и качество урожая. Фосфор повышает зимостойкость и засухоустойчивость, ускоряет развитие и созревание культур.

Растения испытывают фосфорное голодание уже в начале развития, потому что усваивающая способность неразвитой корневой системы очень слабая. Недостаток фосфора в ранний период роста настолько нарушает физиологические процессы, что последствия нельзя преодолеть даже его обильным последующим внесением. Но и во второй половине вегетации достаточное количество фосфора в почве повышает устойчивость к болезням, способствует закладке и росту генеративных органов, ускоряет созревание овощей и повышает их лежкость при хранении зимой.

Наибольшее количество его находится в виде минеральных форм, которые представлены различными соединениями. Фосфор в почвах орошаемых районов представлен преимущественно минеральными соединениями в виде разноосновных фосфатов кальция.

Однако-доля фосфора, поглощаемая растениями из внесенных удобрений, невелика (10...20%), поэтому растения поглощают и усвояемые фосфаты,почвы, особенно когда они хорошо разовьют корневую систему. Но и та часть фосфора удобрений, которая осталась неиспользованной в первый год, не пропадает (не вымывается из почвы), а действует постепенно, на протяжении многих лет.

Калий относится к элементам, роль которых в жизни растений весьма многообразна.

Калий усиливает обводненность биоколлоидов протоплазмы и благодаря посту-

плению воды в клетки снижает испарение. При достатке его растения легче переносят засуху. Хорошее калийное питание усиливает образование саларов в листьях и передвижение их в другие органы растений. Велика роль этого элемента питания в повышении лежкоспособности овощей при длительном хранении. Недостаток калия вследствие снижения интенсивности фотосинтетических процессов задерживает синтез белка и способствует накоплению небелкового азота, что уменьшает устойчивость растений к грибным и бактериальным заболеваниям. При калийном голодании затягивается развитие и созревание культур.

Почвы Нижнего Поволжья богаты калием. Однако на многих из них высо-

с

кие урожаи большинства культур не могут быть выращены без внесения калийных удобрений. Это объясняется очень слабой растворимостью алюмосиликатов - главных минералов, в составе которых сосредоточены запасы почвенного калия.

Несмотря на благоприятный калийный режим указанных орошаемых почв, при возделывании овощных культур; в частности и лука репчатого, целесообразно применять совместно с азотно-фосфорными и калийные удобрения с целью повышения качества урожая и ускорения наступления фенофаз у растений.

Нитраты являются одним из конечных продуктов минерализации азотосодержащих веществ в почве. Они образуются в аэробных условиях в процессе окисления аммиака под воздействием группы специальных бактерий.

При орошении на нитрификационный процесс большое влияние оказывают физические свойства почвы, влажность почвы, которая соответствует 70...80 °/о НВ, применение удобрений.

Динамика нитратного азота в почве под посевами в период вегетации репчатого лука на фоне увлажняемого слоя почвы 0,5 м представлена в таб- дице 4.18.

Таблица 4.18

Динамика нитратного азота (среднее за 2004-2006 гг.), мг/кг почвы

Из приведенных данных видно, что внесение удобрений при возделывании лука способствует повышению концентрации нитратного азота как в слое 00,3, так и 0-0,5 м. Установлено, что внесение удобрений при возделывании лука

способствует повышению концентрации нитратного азота как в слое 0-0,3,

*

так и 0-0,5 м, что, прежде всего, связано с заделкой в этот слой вносимых удобрений и гумусированного горизонта, улучшении аэрации пахотного слоя и в связи с этим усиления процесса нитрификации.

Показатели динамики подвижных форм фосфора в связи с внесением минеральных удобрений на фоне увлажнения 0,5 м представлены в табл. 4.19.

Динамика подвижного фосфора (среднее за 2004-2006 гг.), мг/кг почвы

Таблица 4.19

В отличие от сезонной динамики азота концентрация подвижного фосфора подвержена более резким колебаниям в период вегетации лука.

Результаты исследований динамики обменного калия показали (табл.

В период вегетации репчатого лука содержание подвижного фосфора снижалось в фазу образования луковицы, что связано с увеличением потребления фосфора растениями лука в это время.

ных удобрений улучшает

Динамика обменного калия (среднее за 2004-2006 гг.), мг/кг почвы

В период вегетации содержание обменного калия в почве снижается, особенно в фазу образования луковицы.

Таким образом, внесение удобрений существенным образом изменяют калийный режим пахотного слоя, несмотря на его высокое валовое содержание в светло-каштановых почвах.