Relațiile dintre fertilitatea solului și nutriția plantelor

Încărcătura mare a mediului nostru în secolul al XIX-lea. accelerată după Revoluția Industrială din secolul al XIX-lea. Industria pe scară largă care se instalează treptat, inclusiv agricultura cu intrare mare (intensivă), orientată spre piața mondială, și-a dorit să-și atingă obiectivele împingând considerentele de mediu în plan secundar și ținând cont doar de profitul economic (și vrea să facă acest lucru și astăzi ). Cu toate acestea, modul în care utilizarea terenului și agricultura afectează fertilitatea solului, la fel cum fertilitatea solului determină în mod fundamental succesul producției de culturi. Acesta este unul dintre motivele pentru care este legal ca sistemele de producție a culturilor industriale să fie retrogradate în plan secund și să cedeze treptat sistemelor agricole alternative.

„Dezvoltarea durabilă” și „agricultura durabilă” sunt astăzi concepte frecvent menționate. „Sustenabilitate” înseamnă satisfacerea nevoilor oamenilor de astăzi într-un mod care nu pune în pericol satisfacerea nevoilor generațiilor viitoare.

„Dezvoltare durabilă” înseamnă o creștere economică care se armonizează cu regenerarea resurselor naturale și capacitatea de a asimila presiunile de mediu. Cu ajutorul său, se poate realiza o creștere economică continuă, limitată, dar nelimitată, armonizarea resurselor naturale și impactul asupra mediului, îmbunătățirea calității vieții.

„Agricultura durabilă” este un mod de cultivare în care sunt păstrate resursele naturale pe care se bazează agricultura. Practica sa se bazează, printre altele, pe utilizarea rotațiilor culturilor, reaprovizionarea nutrienților organici, metode de cultivare prietenoase solului și o reducere semnificativă a utilizării pesticidelor și îngrășămintelor sintetice. De aceea (pentru a păstra starea resurselor solului nostru, a preveni și a elimina impactul dăunător asupra mediului al cultivării) în deceniile următoare trebuie să ne străduim să reducem utilizarea substanțelor chimice și a surselor de energie de origine industrială, să creștem randamentele culturilor, să reducem la minimum riscul și costurile economice. Este ușor de văzut că principalele surse de hrană umană completă vor fi produse agricole pentru o perioadă lungă de timp, a căror producție se bazează pe fertilitatea solului care asigură o creștere constantă a producției culturilor.

Rolul solului în dezvoltarea fertilității:

Solul este habitatul de bază al vegetației. Solul oferă nutrienții necesari pentru dezvoltarea și creșterea plantelor, deci este extrem de important pentru producția agricolă și producția de culturi. Principala sa caracteristică este fertilitatea, adică capacitatea sa de a furniza plantelor apă și substanțe nutritive în timp util.

Solul este compus practic din trei componente: fazele solide, lichide și gazoase. Interacțiunea acestor trei componente creează un mediu care permite viața plantelor și microbiene în și pe sol. Faza solidă acționează în principal ca stocare a nutrienților, soluția solului funcționează ca mediu de transport și reacție. Faza gazoasă, aerul din sol real, permite fluxul de oxigen și azot molecular, evacuarea dioxidului de carbon. Cele trei faze sunt în echilibru dinamic. Acestea sunt în continuă schimbare datorită absorbției nutrienților din rădăcini, activității microorganismelor, precipitațiilor (irigării), prelucrării și fertilizării. Ca urmare a proceselor care au loc în cadrul fazelor individuale, dar în principal la limitele fazelor, în faza lichidă apar sărurile anorganice și ionii lor, care formează hrana plantelor.

Din punct de vedere pedologic, distingem cinci factori de formare a solului (geologic, climatic, topografic, biologic, vârsta solului). Combinația acestor forme formează solul, nu se pot înlocui reciproc, se pot domina doar temporar și local. Ele pot fi chiar legate de activitatea umană (ca factor antropogen). Interacțiunea cu factori modelează în cele din urmă diferitele tipuri de sol.

Tipurile de sol diferă în funcție de constituenții lor minerali, compoziția și cantitatea materiei organice, proprietățile fizice, chimice și biologice. Conținutul lor de nutrienți, disponibilitatea nutrienților lor sunt diferite, iar absorbția nutrienților din sol este, de asemenea, influențată de proprietățile biologice, pH-ul, temperatura, compoziția mecanică și minerală, structura și gestionarea apei din sol.

Culturile noastre, cu excepția carbonului și a oxigenului, care sunt preluate din aer prin frunzele lor, își iau toată hrana din sol prin rădăcini. Fiecare sol conține cantități diferite de nutrienți principali ai plantei. Cantitatea unui nutrient dat într-un sol dat este determinată de compoziția solului. Solurile mai compactate conțin mai mulți nutrienți.

Conceptul de fertilitate a solului:

Fertilitatea solului este determinată de proprietățile și procesele solului care au loc în sol, care sunt necesare pentru a crea condiții de viață optime pentru plante. Prin fertilitatea solului înțelegem capacitatea și amploarea de a furniza plantei nutrienți, apă și aer și capacitatea de a crea condiții fizice, chimice și biologice favorabile plantelor.

Nivelul de fertilitate poate fi evaluat cel mai fiabil din randamente. Cu cât fertilitatea solului este mai mare, cu atât forțele externe care acționează asupra acestuia sunt mai capabile să-și exercite influența pentru a crește randamentul. Cu toate acestea, nu este corect să se măsoare nivelul fertilității numai după mărimea culturii actuale! Acest lucru se datorează faptului că solul nu este doar o sursă de nutrienți, ci și un mijlocitor al unei serii întregi de factori naturali. Solul mai fertil poate fi comparat cu o centrală modernă care poate utiliza combustibilul mai eficient decât o mașină depășită sau prost întreținută. De aceea, aceleași producții pot fi obținute pe soluri mai puțin fertile, dar cu un cost și o cheltuială mult mai mare și, prin urmare, mai puțin economic.

Utilizarea fertilității solului depinde în mod semnificativ de eforturile umane și de investițiile în active. Diferite tehnologii de cultivare pot induce procese de degradare care îmbunătățesc productivitatea, dar chiar și nefavorabile, care pot fi ireversibile, provocând astfel daune ireparabile mediului.

Fertilitatea solului, ca parte integrantă a determinării anuității și valorii coroanei de aur a terenurilor arabile, joacă, de asemenea, un rol important în stabilirea prețului terenului, de aceea este importantă și din punct de vedere economic și operațional.

Importanța humusului în modelarea fertilității solului:

Părțile solide ale solului vegetal sunt formate din două componente principale: anorganice și organice. Materiile prime ale constituenților anorganici sunt rocile. Rocile sunt compuse din minerale, a căror compoziție fizică, chimică, mineralogică și gradul de degradare ale acestora au o influență decisivă asupra fertilității solurilor. Acestea conțin în esență toți macro- și micronutrienții necesari plantei (cu excepția compușilor de azot, care se formează datorită activității microbiene). Materia organică a solului, humusul, este formată din reziduurile organice introduse în sol și descompuse din reziduurile animale și vegetale.

Humusul este fundamentul principal al fertilității solului. Materia sa „conservată” organică face solul sfărâmicios, ingredientele sale ușor de descompus (cu mineralele eliberate) hrănesc plantele. Poate fi împărțit în părți vii și moarte. Materia vie este alcătuită din micro- și macroorganisme ale solului, partea moartă constă din materialele mai mult sau mai puțin descompuse din resturile plantelor care trăiesc în sol și din materia organică transformată și regenerată prin degradare microbiologică. Componentele care alcătuiesc materia organică a solului sunt:

proteine, aminoacizi (eliberați în timpul descompunerii proteinelor de origine vegetală și animală),
glucide (zaharuri, amidon, hemiceluloză, celuloză, pectină),
lignină (rămâne după descompunerea materialelor vegetale lemnoase),
alte substanțe din reziduuri vegetale și animale (grăsimi, ceruri, chitină),

noi formațiuni:

poliuronide (produse ale activității microorganismelor care trăiesc în sol),
enzime cu efecte speciale (regulatori ai activității microorganismelor care trăiesc în sol),

substanțe humice:

acizi fulvici (greutate moleculară mică, compuși acizi. Substanțe care pot fi dizolvate din substanța organică a solului prin alcalii (soluții alcaline, de exemplu 0,5% NaOH) care rămân în soluție după acidificarea soluției),
acizi humici (compuși polimerizați cu greutate moleculară ridicată care pot fi dizolvați din substanța organică a solului prin alcalii și precipitați după acidificarea soluției),
cărbune humic sau de humus (nu se dizolvă din sol în timpul dizolvării alcaline reci, diluate).

Solurile au un conținut optim de materie organică în funcție de tipul de sol. În ultimele decenii, creșterea inițială și apoi scăderea semnificativă a fertilizării au creat diferențe semnificative în conținutul de materie organică al solurilor, cantitatea de gaze eliberate din sol în atmosferă și poluarea cu nitrați a apelor subterane. Pentru a proteja mediul, conținutul de materie organică al solurilor joacă, de asemenea, un rol important, care poate fi împărțit în două părți: humus inert sau „permanent” și humus ușor mineralizat sau „nutritiv”. Partea inertă include humusul și acizii humici, care joacă un rol în stabilitatea structurii solului, legarea contaminanților din metale grele și a pesticidelor, reducerea toxicității acestora și prevenirea intrării lor în apele subterane. Acizii fulvici și alți compuși organici cu molecule mici aparțin humusului nutritiv și sunt responsabili de aprovizionarea cu sol a N.

În sol, majoritatea constituenților organici și anorganici, în funcție de mărimea lor, aparțin coloizilor. Coloizii solului sunt capabili să lege ioni pe suprafața lor, iar unii dintre ei funcționează chiar ca depozite de nutrienți. În timpul dezintegrării și al intemperiilor, ele oferă nutrienți plantelor.

Fertilitatea solului este în mare măsură determinată de conținutul și calitatea materiei organice. Conținutul și aportul adecvat de materie organică și substanțe nutritive minerale din soluri este o condiție prealabilă pentru producția agricolă maximă. Dar aceste elemente singure nu pot oferi un randament record, datorită posibilității multor alte efecte restrictive asupra creșterii și dezvoltării plantei.

Impactul mediului asupra fertilității solului:

Factorii de mediu care afectează planta își pot exercita influența prin sol sau direct asupra plantei. Acești factori pot include:

În plus, în același timp, acestea afectează planta prin sol. Astfel de soluri sunt:

- structura,

Este deosebit de semnificativ în solurile care conțin cantități semnificative de nămol și argilă. Determină în mare măsură densitatea în vrac a solului. Cu cât densitatea în vrac este mai mare, cu atât solul este mai dens, cu atât este mai puțin structurat, cu atât este mai mică porozitatea acestuia. Toate acestea se reflectă în creșterea redusă a plantei.

- pH,

Are un efect asupra absorbției elementelor necesare dezvoltării și creșterii plantei și asupra bolilor de origine a solului.

- conținut de gaze, compoziția aerului,

Cantitatea sa depinde de volumul decalajului și, astfel, în cele din urmă de structura solului și de conținutul de umiditate al solului. Aprovizionarea cu oxigen este în primul rând critică la suprafața absorbantă a rădăcinilor. Prin urmare, nu numai cantitatea de oxigen, ci și rata de difuzie prin sol sunt importante pentru a menține o presiune parțială adecvată pe suprafața rădăcinii.

- managementul apei,

Creșterea este inhibată atât în umiditatea scăzută, cât și în excesul solului. În condițiile noastre predispuse la secetă, gestionarea înțeleaptă a apei de ploaie capricioase are o importanță deosebită.

- transfer de căldură,

Afectează activitatea biologică a solului, germinarea semințelor, creșterea rădăcinilor, respirația, dezvoltarea plantelor, absorbția nutrienților, deshidratarea solului.

O modificare sau o modificare a unui factor va avea ca rezultat o modificare sau o modificare a celorlalți factori. Crearea echilibrului dorit de apă, aer și căldură în sol este cea mai de bază și mai frecventă problemă a lucrării. Prelucrarea solului, ameliorarea solului, fertilizarea, irigarea, protecția plantelor etc. creșterea și dezvoltarea plantelor importante din punct de vedere economic pot fi transformate și promovate prin aplicarea lor rațională. Pentru a-i ajuta să lupte pentru umiditate, nutrienți, lumină.

Ca rezultat al factorilor de influență descriși, randamentul caracteristic fertilității și stării solului se formează pe un anumit sol. Împrumutul și efectul direct al fiecărui factor asupra culturii variază de la an la an, chiar și în decurs de un an, chiar și pentru același tip de sol. Prin urmare, stabilitatea fertilității este un factor important în siguranța culturilor. Echilibrul și capacitatea sa de tampon pot contrabalansa amploarea altor efecte adverse și pot ajuta planta să facă față situațiilor stresante. Prin urmare, este în interesul nostru fundamental să menținem și să creștem fertilitatea și stabilitatea.

Datorită numărului mare de factori de influență, nu este posibil sau foarte rar posibil să se creeze o stare a solului care să satisfacă pe deplin nevoile plantelor. De aceea, recent s-au făcut eforturi pentru a concilia nevoile plantelor cu cerințele de protecție a solului, de preferință cât mai economic posibil.