Роль удобрений гуматов в повышении плодородия почв

Состояние плодородия пахотных земель

Почва – верхний слой земной коры, обладающий плодородием. Плодородие почвы есть не что, иное, как её способность одновременно обеспечивать растения водой, необходимыми элементами питания, воздухом, а также создавать для них благоприятные условия для роста и развития, итогом которых является урожай растений. Основной показатель плодородия почвы – содержание гумуса – важнейшей составной части органического вещества почвы.

Экономический кризис 90-х гг. поставил сельское хозяйство России на грань катастрофы. И начиная с 1991 года, положение с плодородием почв России стремительно ухудшается. Применение минеральных удобрений снизилось в 10 раз, органических в 3,6 раза. За последние 15 лет отмечено уменьшение содержания гумуса в среднем по России на 0,4%. Снижение этого показателя только на 0,1% приводит при прочих равных природно-экономических условиях к уменьшению урожайности зерна на 0,8-1 ц с 1 га.

На протяжении продолжительного периода хозяйственного использования почв под возделывания с/х культур в России, из верхних слоев пашни использовано в среднем 50% почвенных запасов гумуса.

На отдельных территориях этот показатель ещё выше. При этом на каждый процент гумуса растения имеют возможность использовать 20-30 кг азота на 1 га. При сегодняшней ситуации в земледелии большая часть урожая формируется за счёт мобилизации почвенного плодородия без компенсации выносимых с урожаем элементов питания; а как следствие, постоянный отрицательный баланс питательных веществ истощает почву, разрушает гумус. Это же подтверждают данные последнего агрохимического обследования.

Запасы органических веществ в почве и меры по их восстановлению

Обеднение почв органическим веществом значительно усилило процессы миграции основных питательных элементов в нижележащие горизонты, особенно на легких по механическому составу почвах, а также почвенных зонах с промывным водным режимом. Значительно расширилась территория, где активно развиваются эрозионные процессы. Такие земли не только содержат меньше гумуса, но и имеют укороченный гумусовый горизонт.

Почвы бедные органическим веществом (гумусом) становятся менее устойчивыми к постоянному активному воздействию почвообрабатывающих орудий в условиях интенсивного их использования и быстрее теряют такие агрономические ценные свойства, как структурность, плотность, порозность, капиллярность, водопроницаемость, влагоемкость, которые тоже являются показателями почвенного плодородия.

А если ещё учесть, что именно гумус, является основным источником питательных веществ, так как в его состав входит почти весь азот почвы – 98-99%; около 60% фосфора и серы, а также значительная часть других питательных элементов, то тревога специалистов сельского хозяйства по поводу резкого сокращения запасов гумуса в различных почвах на территории России понятно. Где же выход?

Возможность расширения пахотных угодий резко ограничены. К тому же, при освоении новых земель требуются большие затраты на раскорчёвку, осушение, удаление камней, рассоление, дальнейшее окультуривание почв. При этом вовсе не факт, что вновь освоенные почвы будут отличаться высоким плодородием. Даже в естественных природных условиях на наших российских чернозёмах, в зависимости от направленности гумусообразовательного процесса, количество органического вещества в почве может медленно уваливаться, удерживаться на постоянном уровне или уменьшаться. На землях с/х назначения при возделывании культурных растений, даже при высоком уровне агротехники в почве преобладают, как правило, процессы разложения органического вещества, вследствие чего почва обедняется гумусом. Поддерживать плодородие земель традиционными методами невозможно.

Из-за сложного финансового положения подавляющего числа с/х производителей всех форм собственности, а также высокой стоимости минеральных удобрений, объемы их применения в сельском хозяйстве в обозримом будущем не увеличатся. В лучшем случае останутся на нынешнем уровне. К тому же, минеральные удобрения, пополняя запасы питательных веществ в почве и улучшая круговорот питательных элементов, не влияют на динамику содержания общего гумуса. Для того, чтобы вести земледелие не в ущерб плодородию, иметь бездефицитный баланс гумуса, кроме минеральных удобрений, каждый гектар российских полей в среднем должен получать 6-7 тонн органических удобрений. Сегодня эта цифра составляет около 1 тонны на 1 га. пашни. Для частичного обеспечения органикой пахотных земель российскому животноводству при самых благоприятных обстоятельствах потребуется не менее 8-10 лет, и тогда каждый га пашни получит лишь половину от нормативных объёмов. Нехватка традиционных форм органических удобрений заставляет изыскивать новые виды органических материалов и включать их в современные агротехнологии. Один из них – органоминеральные удобрения (гуматы). В сочетании с имеющимися объёмами органических и минеральных удобрений гуматы способны восстановить плодородие наших земель.

Роль гуминовых удобрений в обогащении почвы гумусом

Плодородие почвы определяется количеством питательных элементов вносимых в неё, их динамикой; обменом веществ в почве и его интенсивностью. Вносимые в почву гуминовые удобрения – мощные катализаторы биохимических процессов протекающих в почве, её биологической активности, в первую очередь за счёт того, что органическое вещество гуматов используется микофлорой почвы как источник энергии и питательных веществ.

Гуматы способствуют росту численности споровых бактерий, плесневых грибов, актиномицетов, целлюлозных бактерий. Численность последних на опытных участках, обработанных гуматом, возросло 2-5 раз по сравнению с контролем. В результате разложения органических и древесных остатков (целлюлозы, гемицеллюлозы, протеинов, лигнина) протекает более интенсивно, ускоряются процессы гумификации, почва
обогащается гумусом. Причём, применение гуминовых удобрений в условиях полевого мелкоделяночного опыта вызвало изменения в содержании гумуса не только в пахотном горизонте, но и по всему почвенному профилю.

Применение гуминовых удобрений уже через год вызывает не только количественные, но и качественные изменения гумуса. Вновь образованный гумус обладает высокой биологической активностью, наличие его улучшает физические и химические свойства почвы.

В деле поддержания плодородия почв важно полностью задействовать потенциал вносимых в неё гуминовых удобрений. Для этого чередование культур в севообороте и состав культур должны быть подобраны таким образом, чтобы запасов органического вещества в виде пожнивно-корневых остатков было достаточно для «работы» гуминовых удобрений. Это обеспечивается использованием в севооборотах многолетних и однолетних бобовых трав, многолетних злаковых трав, зернобобовых культур, кукурузы на силос. Солома злаков обладает высоким коэффициентом гумификации. В хозяйствах, где имеются излишки некормовой соломы необходимо оставлять ее в измельченном виде, равномерно распределив по всей площади поля и обработав гуматом калия из расчета 4 -5 литров на 1 га до дисковки или вспашки на зябь, заделав затем почву. Одним из лучших мест внесения соломы, обработанной гуматом , в севообороте является поле, идущее под кукурузу на зерно , на силос или под рапс. В случае использования соломы в качестве подстилки на фермах или на корм скоту гумат в тех же дозах внести по стерне и задисковать. Сжигание стерни, чем сейчас занимаются многие сельхозпроизводители, причиняет огромный вред сельскому хозяйству. Расчеты показывают, что сжиганием стерни озимой пшеницы один раз за ротацию при урожае 25-30 ц/га уничтожает такое количество органического вещества стерни и поверхностного слоя почвы, которое можно компенсировать только внесением 15 тонн навоза на каждый гектар. При сжигании стерни за ротацию 9-10-ти польного севооборота буквально уничтожает ежегодный труд хозяйств по вывозке и внесению 4-5 тонн навоза на1 га пашни.

По данным ряда отраслевых институтов, чтобы снизить деструкцию гумуса , необходимо оставлять покрытыми растительными остатками не менее 30% почвы. В структуре посевных площадей удельный вес многолетних трав должен составлять не менее 16-20% пашни, зернобобовых культур - гороха, вики и т.д.- не менее 15-16%, чистых паров- не менее 10%.

Обработка гуматом сидеральных культур по вегетации: люпина, донника, гороха, рапса, горчицы, гречихи и т.д.,с их последующей глубокой заделкой в почву, обеспечит значительное накопление гумуса.

На плодородие пашни негативно сказывается увеличение площадей кислых и щелочных почв. Один из основных источников, оказывающих существенное влияние на подкисление почвенного раствора являются минеральные удобрения.

Ситуация усугубляется еще и тем. Что если физико-химические и биологические свойства почв ухудшились, последующим известкованием не удается полностью восстановить прежнее плодородие почвы, т.к. разрушенный почвенный комплекс не приобретает прежнюю структуру.

Постоянное внесение в почву органоминеральных гуминовых удобрений как в «чистом» виде, так и в смеси с минеральными удобрениями или «на их фоне» позволяет избежать известкования, повышает эффективность применяемых минеральных удобрений.

Гуминовые удобрения, используемые в овощных, зернопропашных севооборотах снижают уровень кислотности, что дает со временем возможность высевать на этих полях культуры чувствительные к повышенной кислотности – сахарную свеклу, подсолнечник, кукурузу, яровой ячмень и др.

Внесение гуматов особенно важно для земель с низким содержанием гумуса при длительной монокультуре, так как ослабляет, а затем и полностью устраняет вредное воздействие на растение одностороннего фосфорного, калийного истощения почвы, а также снижения уровня микроэлементов.

Улучшение физико-химических свойств почв и почвенного питания растений

Внесение гуминовых удобрений улучшает физические, физико-химические свойства почв, ее воздушный, водный и тепловой режим. Гуминовые кислоты вместе с минеральными и органоминеральными частицами почвы образуют почвенный поглощающий комплекс , обуславливающий ее поглотительную способность. Внесение гуминовых удобрений приводит к тому. Что гумусовые вещества, обволакивая, склеивая между собой минеральные частицы почвы способствуют созданию очень ценной водопрочной комковато-зернистой структуры, улучшающую способность почв, её воздухопроницаемость.

Молекулы гуматов входят в почвенную структуру, в их присутствии резко возрастает обменная емкость почв. Адсорбированные формы питательных веществ не связываются с почвой, не вымываются водой, находятся в доступном для использования растениями состоянии. В дальнейшем растения используют эти адсорбированные вещества, при чем интенсивнее, чем из почвенного раствора. Отмечена способность гуминовых веществ предотвращать фиксацию глинистыми минералами калия в результате образования соединений типа хелатов. Все полезные микроэлементы, являясь металлами образуют с гуматами в почве хилатные комплексы и далее проникают в растения , обеспечивая их питание, а железо и марганец, по авторитетному мнению ряда ученых-почвоведов, усваиваются исключительно в виде гуминовых комплексов.

Гуминовые вещества препятствуют необратимой сорбции фосфатов, связывая в комплексы ионы железа и алюминия, особенно на тех почвах, которые содержат их в избытке.

Гуминовые вещества внесенные в почву, способствуют закреплению в ней питательных элементов и более рациональному их потреблению. По данным научных учреждений гумат калия повышает степень использования фосфора из почвы на 20-25%, калия- на 23-25%. По другим данным, использование на черноземных почвах гуминовых удобрений повышало содержание подвижного фосфора в почве в1,5-2 раза, аммиачного азота -в 2-2,5 раза.

По данным американских ученых гуматы способствуют улучшению снабжения растений питательными элементами из почвы, предотвращая вымывание легко растворимых солей калия азота и увеличивая доступность для растений фосфорных солей кальция, магния, алюминия, железа. В их опытах было установлено, что 0,1% экстракта гумата высвобождает из почвы фосфор со скоростью 100 мг фосфора в неделю на 100 г почвы. Приведенные результаты научных опытов окончательно подтвердили следующее предположение ученых: при внесении гуминовых удобрений наблюдается четкая тенденция увеличения содержания подвижного фосфора, обменного калия, усваиваемого азота в пахотном слое почвы.

Ученые установили: даже при высоких дозах внесения минеральных удобрений под запланированный урожай зерновых, овощных и др. культур, непосредственно из удобрений для формирования биомассы, растения берут лишь одну треть необходимых питательных веществ, а две трети питательных элементов растения берут из почвы. Это еще один веский довод в пользу целенаправленной работы по внесению гуминовых удобрений в почву.

Удобрение ЭкоОрганика и экология пахотных земель

Для почвенной зоны с холодным и умеренным климатом существенное значение имеет способность гумата окрашивать почву в тёмный цвет. Формируя окраску, гуматы изменяют её тепловой режим. Холодные глинистые почвы становятся теплее. Гуминовые кислоты, являющиеся основным действующим веществом гуминовых удобрений обладают способностью к гелеобразованию. Благодаря этому качеству, после обработки почв гуматами, повышается ее влагоудерживающая способность. С другой стороны, именно за счет внесения гуматов те же почвы дольше сохраняют удовлетворительные свойства при интенсивном орошении, в том числе и при поливе, с использованием высоких .доз минеральных удобрений.

Почвы, где регулярно вносятся гуминовые удобрения, более устойчивые к действию химических загрязняющих веществ: радионуклидов, тяжелых металлов (свинец, ртуть, хром, кадмий и др.), пестицидов, чем почвы малогумусные. В эпоху урбанизации и возделывания с/х культур на пахотных землях в близи крупных промышленных районов это более чем актуально. Гуматы связывают эти вредные соединения образуя нерастворимые в почвенном растворе комплексы, становится невозможным их поступление в растения, почвенно-грунтовые воды, атмосферу. В техногенных зонах полив почвы раствором гумата (концентрации от одной десятой до одной сотой процента) резко повышает биологическую активность почвы и способствует устойчивости растений к вредным выбросам предприятий.

Современное растениеводство невозможно без применения различных ядохимикатов, необходимых для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями растений. Однако применение этих препаратов вызывает целый ряд негативных явлений из-за их накопления в почве: гибнет микрофлора почвы, нарушаются физиологические функции растений. Яды накапливаются в с/х продукции, негативно влияя на жизнь человека.

Внесение гуминовых удобрений в почву стимулирует деятельность микроорганизмов и способствует более ускоренному размножению пестицидов в почве. Одновременно повышается устойчивость растений к действию данных химических препаратов, возрастает скорость разложения ядов в клетках самого растения.

Внесение органоминеральных гуминовых удобрений в почву снимает отрицательное воздействие высоких доз минеральных удобрений, особенно азотных.

Применение удобрения ЭкоОрганика на разных типах почв

По мнению ряда ученых и специалистов с/х, как отечественных, так и зарубежных, применение гуматов необходимо:

• на щелочных почвах с низким содержанием железа;
• на песчаных, субпесчанных почвах, с низким содержанием органики (гумуса);
• на кислых, подзолистых почвах, с низким содержанием гумуса одновременно с известкованием;
• на засоленных почвах (солончаки);
• на известковых почвах.

По каждому из перечисленных типов почв внесение гуматов дало положительные результаты. Так, исследуя возможность использования гуматов для снятия токсикоза у растений, вызванного засорением среды корневого питания, ученые установили, что гуматы нейтрализуют токсичное действие засоления в 6-10 раз превышающее норму. В ряде областей РФ были проведены эксперименты по обработке гуматами засоленных почв давших в последствии значительный рост урожая, многолетних трав. Комплексное воздействие органоминеральных гуминовых удобрений на свойства песчаной подзолистой почвы выразилось в увеличении общей приростости и влагоемкости, снижение плотности почвы, увеличении содержания общего азота, кальция, магния, улучшении её сорбционных и кислотноосновных свойств.

На песчаной почве было получено десятикратное увеличение влагоудерживающей способности. Испытание комплексных органоминеральных гуминовых удобрений на черноземах в том числе в засушливые годы дало повышение содержание гумуса на этих почвах, улучшило структуру и физико-химические свойства, оказало существенное мелиорирующее действие на почву. Отмечено медленная минерализация органоминеральных гуминовых удобрений, тормозящее действие ОМГУ на процесс вымывания питательных веществ, что способствовало , снижению доз внесения минеральных удобрений и повышению коэффициента их использования.

Рядом ученых высказывались предположения, что внесение гуматов эффективно на почвах, где содержание гумуса не превышает 2%, а такие почвы как черноземы, где содержание гумуса 8-12% в дополнительном внесении гуминовых препаратов не нуждаются. Более детальное изучение этого вопроса показывает: гуминовые удобрения необходимо вносить на всех почвах, чтобы поддерживать бездефицитный баланс гумуса, так как почвы, находящиеся в сельскохозяйственном обороте не могут рассчитывать на естественное накопление гумуса. На этих почвах в том числе и черноземах, производитель вынужден «искусственно» поддерживать количество органического вещества(гумуса). Даже удобренные большим количеством навоза или компоста почвы все равно нуждаются во внесении гуминовых удобрений.

Во-первых, гуматы способствуют росту микрофлоры, ускоряя процессы естественного накопления гумуса. Во-вторых, несмотря на высокое содержание питательных элементов в отходах животноводства, они слишком прочно связаны с органической массой, и поэтому с трудом усваиваются, в то время как гуминовые удобрения способствуют более быстрому их усвоению.

Общий вывод: гуминовые удобрения определяют структуру и плодородие почв, принимают участие в регулировании практически всех важнейших ее свойств.