Въздушен режим на почвата и развитието на микроорганизмите
А.М. Елисеев, кандидат на селскостопанските науки
Стойността на инфлацията в почвата е огромен. Air не е единственият важният фактор при изветряне на минералната почва, но и необходимо условие за развитието на биологични процеси в него.
се изисква атмосферния кислород предимно за дишане корените на растенията, така че е възможно само нормалното развитие на растението в условията на достатъчно въздух в почвата. Когато достатъчно проникване на растението, тъй като инхибира, забавя растежа и понякога умре.
Това е от съществено значение за почва въздух и аеробни микроорганизми, интензивни жизнените функции, които се среща само в присъствието на кислород в почвата. При отсъствие на въздух прекрати дейността на аеробни бактерии, и по този начин се прекратява и образуването в почвата на хранителни вещества, необходими за растенията. Освен това, при анаеробни условия неизбежно възникват процеси за редукция, в резултат на почвата могат да се натрупват различни видове цветни съединения са вредни за растенията.
Извън състав без водна пара и прах е почти същото във всички точки на света и се характеризира както следва (в процент по обем) -78,08 азот, 20.95, кислород, въглероден диоксид - 0.03. Въздухът съдържа малки количества от аргон, неон, хелий, криптон, водород, ксенон, озон, радон и водна пара.
Почва въздух е почти винаги наситена с водна пара. В някои случаи откриване метан и сероводород. Тези газове се появяват в почвата при частичен анаеробно разграждане на органични вещества и посредствено газов обмен между почвата и атмосферния въздух.
Наличието на въздух е предпоставка за живот на всички живи организми. Всички организми, които населяват почвата да диша. За растения кислород необходимо като се излиза от семена кълняемост до края на сезона на растеж. С недостига на кислород в почвата, например чрез поливане, растения драстично намаляване добив и понякога умират.
Изрязва различно използване на кислород. По този начин, да се създаде една г сухи грах Област необходимо 1,2-1,56 мг кислород и царевица - 0,34-0,35 мг.
При липса на газов обмен между почвата и атмосферния въздух в почвата всички кислородът се изразходва много бързо - в рамките на няколко дни. Ливадна растителност в продължение на 1 час в средната консумация на корените на 2-3% кислород от първоначалното количество. Най-високата консумация на кислород обратно към периода на цъфтящи растения. По това време, има максимално натрупване на въглероден диоксид в почвата от много култури.
Когато увреждането на кислород в организмите на почвата и растенията го вземе от разтворените окислени съединения.
Зърнените култури са по-лесни да се толерира липсата на кислород. Така, царевица, отглеждани върху почвата бедна на кислород, се установи, в по-силна развитие произтича пневматични кухини, и следователно възможността за движение на кислорода от листата към корените.
Ориз също се оказа кислород към корените през листата и стъблата.
Горчица, лен и някои други култури не растат по почвите с нисък прием на въздух.
Причината за намаляване на културите често не е само липса на кислород в зоната на корените на растенията, но развитието на процесите на възстановяване на почви, включващи образуването на вредни цветни метали съединения инхибират растежа на корените и микроорганизми.
В последния факт трябва да се обърне специално внимание, тъй като подземните води в региона Харков съдържа количества метал, който значително превишава пределно допустимата концентрация.
почва кислород във въздуха е от голямо значение за живота на полезни микроорганизми в почвата. процес нитрификация протича активно само със свободния достъп на кислород, така че винаги е по-лошо след разхлабване на почвата. В първите дни след разхлабване на почвата нитрати в нея понякога се увеличава с 5-10 пъти в сравнение с броя им преди обработка.
Нодула бактерии, живеещи на корените на бобови растения, активно използват молекулен азот само със свободен достъп на кислород. Азот фиксиране е успореден на свободен кислород от въздуха бактерии в окисляването на различни въглеродни източници (глюкоза, малтоза, декстрин, и т.н.).
атмосферен азот фиксиране от Azotobacter, живеещи в ризосферната, но извън корените на растенията, е в пряка връзка с дишането. Съществува определена връзка между химически енергийното съдържание в използваната Azotobacter органична материя и количеството на азот, определена от тях, една калории е фиксиран 2mg атмосферния азот.
За да се запази съдържанието на хумус и мобилни хранителни вещества в почвата е от голямо значение за съвместно съществуване форми аеробни и анаеробни бактерии. При благоприятни условия за аеробни микроорганизми, когато почвата в достатъчно количество вода и въздух, част от хумус се разлага бързо до образуването на въглероден диоксид, вода, амоняк, азотна киселина. Почвата хумус постепенно изчерпани и плодородието намалява.
С ниско съдържание на кислород в почвата въздуха, органични вещества се разграждат от анаеробни микроорганизми. След това ниско молекулно тегло органична киселина се натрупват и се секретира в значителни количества газове, като метан и сероводород, които потискат по-нататъшното развитие на анаеробни бактерии. При тези условия, формира, например, торф, съдържащ не напълно разложен растителни остатъци. При липса на кислород и периодично омокряне на почвата образува железен форма метал (непълно окисление продукти), които са токсични за микроорганизми и корените на растенията. По този начин, едностранно анаеробиоза за развитие има своите отрицателни страни. На първо място потиснати живот на култивирани растения за храната им не подготвен от аеробни бактерии.
Комбинацията на антагонистични процеси осигурява хранене на растенията почвата поради минерализацията на част хумус аеробни микроби и едновременно попълване на свеж компост (хумус), образувани анаероби.
За подобряване на микробиологичните дейностите на правилната комбинация от аеробни и анаеробни процеси е възможно също така чрез подобряване на обработваемата слой, увеличаване на въздушна пропускливост и обмен на газ.
Добър дишане в повечето случаи е резултат от добре развита коренова система, която прониква в кореновата зона на почвения слой и след смъртта образува голям брой пори (преходи, кухини), които в комбинация с органична почва насърчаване отглеждане на червеи и образуването на червейни дупки.
По-голямата част от корените (до 70-90% или повече от теглото) се концентрира в плуга (25 cm) почвен слой. В окопни култури като царевица, на чернозем до 33-45% (тегловни) корени са извън обработваема слой.
Голям брой на живите корени и разлагане на органичните остатъци в горния почвен слой, допринася за успешното развитие на микроорганизми тук. Например, в отделни слоеве култивирани чернозем отбележи следната промяна в количеството на бактерии (процент от общото съдържание) в дълбочината слой от 30 см - 89,8; от 30 до 40 см - 5.1. Дълбоко от 90 см са 0.3% от общия брой на бактерии. Броят на актиномицети в дълбочина слой от 30 см от същия почвата достига 89,2%, и гъбички - 74,3% от общото количество в почвата.
Изобилието на микроорганизми в обработваемата слой действа интензивно върху част от органични и минерални почви, увеличаване на количеството на хранителните вещества достъпни за растенията. Чрез дебелината на обработваемата слой на мощен атмосферна влага прониква добре в дъното на кореновата зона, където се запазва по-добре, отколкото в повърхностните почвени хоризонти.
Добавянето (плътност) на почвата значително влияе на вода и въздух и хранителни режими почвата, растежа и развитието на кореновата система, и по този начин цялото растение.
Когато уплътняване на почвата, т.е. намаляване на въздушните пори се намалява добивите. Както обработваеми слой уплътнения увеличава делът на наличната вода в общия резерв в почвата. Въпреки това, малки рохкави почви запечатват отгоре на обработваемата слой (уплътняване след засяването) увеличава топлопроводимост, температурата на слоя се увеличава от 3-5 ° С В допълнение, уплътняване увеличава контакта на семената с почва, която ускорява поникването на семената.
Освен въздуха в свободно състояние, има въздух в почвата, се абсорбира от повърхността на колоидни частици в съдържанието на влага на почвата е под максималната хигроскопичност. Този въздух е по-нисък в сравнение с мобилността безплатно. Според докладите, въздух се абсорбира в кварцов пясък сух е 0,75% в чим podzols 2,26-8,88% в чернозем 8,28-14,6%.
Адсорбцията на газови молекули почвата зависи от влажността на почвата, температура (температурата нараства абсорбция намалява), налягането (атмосферно налягане с нарастващи увеличава абсорбцията), химическия състав на колоидите на почвата, химическата природа на газовете. Най-силно абсорбирана от водна пара, а след това в низходящ ред - въглероден диоксид, кислород, азот.
Част от газовете разтварят в влажността на почвата. В зависимост от непрекъснато променящите налягане на разтвора на почвата, те преминават във въздуха или разтваря отново. Най-активните в този смисъл да кислород и въглероден диоксид. Кислород влиза в почвата заедно с атмосферния въздух и малко количество атмосферно утаяване. Свободно кислород в разтвора на почвата е окислител, и следователно играе важна роля в редокс реакции и създаването на културата. Въглероден диоксид се разтваря в почвата водонеразтворими соли допринася за преход в по-достъпни за растенията съединения.
Висши растения имат различни нагласи към въглероден двуокис, съдържащ се в атмосферния въздух и почвата. Когато концентрацията на въглероден диоксид в почвата въздуха на повече от 1%, някои културни растения, показващи симптоми на отравяне. Увеличаването на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферния въздух до 1% или повече води до увеличаване на добива.
Недостатък на въглероден диоксид във въздуха е компенсирано въглероден диоксид освободен от почвата и микробен дишането. Средно на плодородието на почвата разпределя един час до около 5 кг на хектар от въглероден диоксид и овес хектар култури консумира 10-15 кг на час на въглероден диоксид.
Растенията, особено тревисто консумира въглероден диоксид предимно от антената на въздушния слой, намаляване на концентрацията му в деня. Недостатък на въглероден диоксид във въздуха се пълни в резултат на изолацията от почвата през нощта, когато консумацията на въглероден диоксид престава.
В почвата, въглероден диоксид се натрупва предимно от микроорганизми и корените на растенията. Най-голямо количество въглероден двуокис пада на горните слоеве на почвата, където много корени и микроорганизми. На дълбочина 20-30 см на броя на бактерии в 1 г почва 3-10 пъти по-малък, отколкото в горния слой от него.
Чрез въздух почва режим се отнася до хода на промените в количеството и състава на въздуха в него за определен период от време.
Количеството на въздух в почвата зависи от порьозността и общата степен на запълване на кладенеца. В почвата, най-тънки капилярни порите са частично или изцяло запълнени с вода и noncapillary пропуски не могат да задържат вода и под действието на гравитацията тече надолу. Vozduhoemkost почва се характеризира главно с noncapillary обем изразена като процент от общия обем на почвата.
Дишащата, т.е. способността на почвата да премине въздух през нея, тя зависи от структурата на почвата, нейната порьозността и така нататък. Като цяло, по-почва ostrukturennye имат по-голяма въздушна пропускливост.
Съставът на почвения въздух се променя под влияние на две основни причини:
- срещащи се в биологичните процеси на почвата;
- активност в замяна газ с атмосферен въздух.
В почви със значителна порьозност, има добра пропускливост на въздух, има интензивен обмен на газове, в зависимост от много фактори.
атмосферни вибрации налягане предизвикват движението на газовете влизат в почвата, когато се увеличава налягането и обратен ток им с понижаване на налягането. Въпреки това, почвата е обогатен с кислород в резултат на атмосферния въздух и се освобождава от излишния въглероден диоксид. При нагряване ден газове почвата него се разширяват и част от тях се разпределят в повърхностния слой на атмосферата.
Почва въздушно охлаждане сгъстен нощ, отвор за достъп до атмосферен кислород. Когато влажността на въздуха почвата се изхвърля от почвата в атмосферата и чрез изсушаване на освободи водата от порите са напълнени с въздух отново. Движението на въздуха става в повърхностния слой е турбулентни (т.е., обрати) създаване локално като зона на въздушен подналягане и зона под налягане. По този начин, има "помпено-изпомпване" на въздух в почвата.
Мерки за подобряване на въздушния режим на почвата има следните задачи:
- доставка почвата достатъчно въздух;
- съгласи промени в почвената влага и аериране;
- създаване на благоприятна газов обмен между почвата и атмосферата;
- подобряване на състава на повърхността въздух слой.
Увеличаването на количеството въздух в почвата се постига чрез увеличаване на порьозността. Добре изработени глоба бучки почвата въздух изпълнен с всички noncapillary добре. Уплътняването на почвата и образуването на кора по повърхността значително намалява аерация и газ обмен.
режим Air почвата се подобрява в резултат на отглеждането на високо продуктивни култури, образуване на силна коренова система, след умира при което порьозността на почвата се увеличава значително, почви, богати на органична материя, вар киселина и гипсови алкални почви прилагане периодично дълбоко платно окопаване (фрези), обработка на почвата в състояние да физическа зрялост, източване на влажните почви.