Агрохимический анализ. Обоснование и интерпретация.

16.11.2016 | Почва

Агрохимический анализ почв проводят для того, чтобы [2]:

  1. Определить, достаточно ли в почве доступных питательных веществ для растений;
  2. Следить за изменением свойств почвы, которые так или иначе влияют на рост и развитие растений;
  3. Оценить характер и определить особенности взаимодействия почвы с применяемыми удобрениями и поступающими из атмосферы веществами;
  4. Рассчитать количество удобрений, которое необходимо внести в почву.

 

Что мы делаем при анализе и почему именно это?

 

Мы определяем основные свойства почвы, которые тем или иным образом могут сказаться на росте и развитии растений. Одним из важнейших показателей, определяемых при агрохимическом анализе, является реакция среды (рН). Почему важно контролировать рН?

  1. В основном наибольшие урожаи сельскохозяйственных растений получают при слабокислой или нейтральной реакции среды, но очень часто почва становится более кислой и это препятствует получению высоких урожаев. [12]
  2. Реакция среды воздействует на способность растений поглощать из почвы питательные элементы. При более низких рН она уменьшается, а иногда даже приводит к потере питательных элементов из корней растений [12];
  3. рН сказывается на миграции и аккумуляции веществ в почве [3], в том числе токсичных [6];
  4. Микробиологическая активность почвы тоже зависит от реакции среды [3];
  5. Помимо этого рН влияет на катионообменную ёмкость почв [4] – максимальное количество катионов, которое может быть удержано почвой в обменном состоянии при заданных условиях [1] и потенциально доступно растениям.

Поэтому при агрохимическом анализе мы определяем рН водной вытяжки из почвы. Но он позволяет судить только о степени кислотности или щёлочности и не даёт количественного представления о содержании кислот и оснований из-за высокой буферности почв. Однако, например, содержание кислотных компонентов может увеличиваться, а рН оставаться практически неизменным. В связи с этим помимо рН водной вытяжки мы определяем потенциальную кислотность - рН солевой вытяжки [8].

Кроме реакции среды важны так же и сами питательные элементы. Растения больше всего нуждаются в следующих из них:

Азот - один из наиболее распространённых элементов в природе, тем не менее растениям часто не хватает азота, так как растения могут усваивать только определённые формы соединений азота (в основном аммонийную и нитратную формы) [3]. В то же время азот является незаменимым элементом в растении, входя в состав белков, ДНК, многих жизненно важных органических веществ. При недостатке азота нарушается процесс фотосинтеза из-за разрушения хлорофилла, возможно высыхание и отмирание частей растений, поэтому обеспечение азотом - одна из важнейших проблем при выращивании сельскохозяйственных культур. В связи с этим для оценки доступного для растений азота мы определяем содержание аммонийного и нитратного азота в почве.

Фосфор тоже жизненно необходим растениям и также входит в состав многих органических соединений. Кроме того, он участвует в энергетическом обмене клеток. Но подвижные формы фосфора во многих почвах находятся в дефиците [4], что приводит к снижению активности ферментов, контролирующих клеточный метаболизм, и веществ, участвующих в синтезе РНК, белков и делении клеток. Соответственно, при недостатке фосфора рост растений замедляется, что, естественно, не может не сказаться на урожае [10]. Поэтому очень важно определять содержание подвижных форм фосфора в почве.

Калий является важнейшим элементом питания растений, он входит в состав цитоплазмы клетки, в значительной степени определяет её свойства и поэтому влияет практически на все процессы в клетке. Калий участвует в поглощении и транспорте воды, открывании и закрывании устьиц. Также при калийном голодании нарушается структура митохондрий и хлоропластов, что в свою очередь оказывает влияние на фотосинтез и дыхание [10]. Поэтому достаточное содержание калия в почве повышает устойчивость растений к воздействию низких и высоких температур, сопротивляемость растений болезням, а также сокращает сроки созревания растений [12]. Растениям доступны только подвижные формы калия, поэтому именно их мы и определяем.

Органическое вещество почвы является важным показателем её плодородия. Оно состоит из ещё не успевших разложиться органических остатков и уже претерпевших изменения органических веществ, называемых гумусом. Гумус способствует накоплению и удержанию питательных для растений веществ, которые при его разложении переходят в почвенный раствор и могут потребляться растениями [3]. Количество гумуса в почве определяют через количество органического углерода в почве.

 Морковь в открытом грунте

Как должно быть в идеале и в каких диапазонах могут колебаться указанные параметры?

Данные показатели могут различаться для разных типов почв, и для разных сельскохозяйственных культур могут быть оптимальными разные диапазоны значений, тем не менее в среднем плодородие почвы можно оценить следующим образом:

Таблица 1. Оценка потенциального плодородия почв по содержанию гумуса и доступных для растений фосфора, калия и зота.

Уровень содержания

Подвижный фосфор

Р2O5,

млн-1*

Обменный калий

К2O,

млн-1*

Нитратный азот

N - NO3,

млн-1**

Аммонийный азот

N-NH3+,

N-NH4,

млн-1**

Содержание гумуса

(С орг*1,724),

% от массы почвы***

Очень высокий

Более 250

Более 250

-

-

Более 10

Высокий

250 – 150

250 – 170

Более 20

Более 40

6 – 10

Повышенный

150 – 100

170 – 120

-

-

-

Средний

100 – 50

120 – 80

15 - 20

20 - 40

4 - 6

Низкий

50 – 25

80 – 40

10 – 15

10 - 20

2 - 4

Очень низкий

Менее 25

Менее 7

Менее 10

Менее 10

Менее 2

 * - по Г. В. Мотузовой и О.С. Безугловой, 2007 (по методу Кирсанова);

** - по Г. П. Гамзикову, 1981;

*** - по Л. А. Гришиной и Д. С. Орлову, 1978.

Таблица 2. Градация кислотности (щёлочности) почв по величине рН водной и солевой вытяжек [11].

Характеристика почвы

рНН2О

Характеристика почвы

рНKCl

Сильнокислые

3,0-4,5

Сильнокислые

<4,5

Кислые

4,5-5,5

Среднекислые

4,6-5,0

Слабокислые

5,5-6,5

Слабокислые

5,1-5,5

Нейтральные

6,5-7,0

Близкие к нейтральным

>5,6

Слабощелочные

7,0-7,5

 

 

Щелочные

7,5-8,0

 

 

Сильнощелочные

>8,5

 

 


 

Что делать, если что-то не в норме?

Одним из основных приёмов повышения плодородия почв является внесение удобрений. В таблице 3 представлены некоторые из них.

Таблица 3. Вещества, добавляемые в почву для улучшения её свойств [7].

Какой показатель выходит за рамки нормального

Что нужно добавлять в почву

рН

Известь (если реакция кислая), гипс (если реакция щелочная)

Азот

Натриевая, кальциевая, аммиачная селитра, сульфат аммония, аммиак жидкий, карбомид-аммиачная селитра, аммиачная вода, хлористый аммоний

Фосфор

Суперфосфат простой гранулированный, суперфосфат двойной гранулированный, фосфоритная мука, преципитат, мартеновский фосфатшлак, обесфторенный фосфат

Калий

Калий хлористый, калийная соль смешанная, сильвинит, сульфат калия-магния (калимагнезия), цементная калийная пыль, калий сернокислый, сульфат калия, полигалит, каинит, жидкий гумат калия

Органический углерод

Навоз, торф, различные растительные компосты, сапропель, зелёное удобрение (сидераты)

 

При недостатке в почве азота, фосфора и калия применяют комплексные удобрения, содержащие в своём составе сразу несколько питательных элементов. Например, это аммонизированный суперфосфат, аммофос, диаммофос, калийная селитра, нитрофос и нитроаммофос, нитрофоска и нитроаммофоска, карбоаммофос и карбоаммофоска, жидкие комплексные удобрения. Преимущество их заключается в том, что при внесении удобрений в крупных масштабах снижаются затраты на транспортировку смешивание, хранение и внесение удобрений. Из недостатков комплексных удобрений выделяют то, что соотношение элементов питания в них изменяется слабо и при внесении их в почву может получиться так, что одних элементов попадёт в почву больше, чем нужно, тогда как других окажется недостаточно [7].

Существуют также бактериальные удобрения, содержащие специальные бактерии, которые улучшают питание растений. Их применяют только при выращивании бобовых растений и для каждого вида подбирают разные штаммы бактерий [7].


 

Какое же удобрение лучше?

Таблица 4. Сравнение органических, минеральных и биологических удобрений [7].

 

Органическое

Минеральное

Биологическое

Содержание питательных элементов

Все необходимые элементы

Некоторые элементы, определяемые типом удобрения

Нет

Форма элементов питания

Недоступна для растений, но при разложении органического вещества постепенно выделяются доступные питательные вещества

Доступная для растений

Не содержит элементов питания, но способствует усвоению растениями питательных веществ

Скорость действия

Медленно

(3-4 года)

Быстро

Медленно

(3-5 лет)

Наличие микроорганизмов

Да

Нет

Да

Повышение качества почвы

Да

Нет

Да

Специфичность для определённого вида растения

Нет

Да

Да

 

Внося удобрение надо помнить, что его избыток так же плохо сказывается на растениях, как и недостаток. Необходимо рассчитывать количество вносимого удобрения исходя из свойств почвы и произрастающих сельскохозяйственных культур. Для того, чтобы правильно подобрать удобрение и рассчитать его дозу, нужно обратиться в аккредитованную лабораторию, где специалисты проведут анализ почвы согласно установленным ГОСТам и определят указанные выше параметры (рН, аммонийный и нитратный азот, подвижный фосфор, обменный калий и углерод органического вещества).

 


 

Список литературы:

  1. ГОСТ 27593-88. Почвы. Термины и определения // Охрана природы. Почвы / Сборник. Государственные стандарты. М: ИПК Изд-во стандартов, 1998.
  2. Е. П. Дурынина, В. С. Егоров Агрохимический анализ почв, растений, удобрений. М: Изд-во МГУ, 1998г., 113 с
  3. Кауричев И.С., Гречин И.П., Почвоведение. Москва: Колос, 1969, 543 с.
  4. Ковда В.А., Розанов Б.Г. Почвоведение. Часть 1. Почва и почвообразование. М.: Высшая школа, 1988. 400 с.
  5.  Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг почв: учебник/ Г.В.Мотузова, О.С.Безуглова. М.: Академический Проект: Гаудеамус, 2007, 237 с.
  6.  Мотузова Г. В., Карпова Е. А., Химическое загрязнение биосферы и его экологические последсвия. М: МГУ, 2013, 304 с.
  7. Никляев В. С. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. М.: Былина, 2000, 555 с.
  8. Орлов Д. С., Садовникова Л. К., Лозановская И. Н., Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высш. шк., 2002, 334 с.
  9. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Дополнительные показатели гумусного состояния почв и их генетических горизонтов // Почвоведение. 2004. № 8. С. 918-926)
  10. Полевой В. В. Физиология растений. М: Высшая школа, 1989, 464 с.
  11. Прожорина Т. И, Затулей Е. Д, Химический анализ почв. Часть 2. Издтельско-полиграфический центр ВГУ, 30 с.
  12. Соколова Т. А. Калийное состояние почв, методы его оценки и пути оптимизации. М: МГУ. 1987, 47 с.

Заказать анализ

Пожалуйста, оставьте свои координаты и в ближайшее время мы с Вами обязательно свяжемся

С наилучшими пожеланиями, MSU LAB

Описание
Заказ анализа

Пожалуйста, оставьте свои координаты и в ближайшее время мы с Вами обязательно свяжемся

Внимание! Акция!

При заказе любого химического анализа воды
анализ на микробиологию стоимостью

1700 рублей в подарок!

Акция действует до 23 ноября! Не пропустите!