1. Обзор литературы

1.1 Понятие плодородия почвы и виды почвенного плодородия

Поверхностный слой земли, несущий растительный покров и обладающий плодородием, представляет собой почву. Основатель научного почвоведения В. В. Докучаев считал, что почва есть самостоятельное природное тело, образовавшееся из поверхностных слоев горных пород под совместным действием воды, воздуха и различных организмов.

Плодородие почвы, - это ее способность обеспечивать растения питательными веществами, создавать для них определенный водный, воздушный и тепловой режимы и тем самым формировать урожай.

При хозяйственном использовании почвы фактором почвообразования становится деятельность человека, в результате которой выполняется комплекс агротехнических и организационных мероприятий.

Различают потенциальное (естественное и искусственное) и эффективное (экономическое) плодородие почвы. Потенциальное плодородие почвы определяется запасом в почве гумуса, питательных веществ и другими условиями жизни, являясь основным средством сельскохозяйственного производства. Проявление потенциального плодородия в производственной деятельности, характеризующееся возможностью использования растениями элементов питания для создания урожаев, находит свое выражение в эффективном плодородии почв.

1.2 Основные показатели почвенного плодородия

Оптимальный уровень плодородия той или иной почвы определяется таким сочетанием ее основных свойств и показателей, при котором могут быть наиболее полно использованы все жизненно важные для растений факторы и реализованы возможности выращиваемых сельскохозяйственных культур.

К основным показателям плодородия почв на основе обобщения многочисленных научных исследований можно отнести следующие:

агрохимические: гумус, рН водной и солевой суспензии, показатели почвенного поглощающего комплекса (S, Т, V), валовое содержание и формы соединений макро- и микроэлементов, необходимых для питания растений;

агрофизические: гранулометрический состав, структурное состояние, плотность сложения и общая пористость почвы, ее водные, воздушные, тепловые свойства и режимы;

биологические (микробиологические и биохимические) - общее число микроорганизмов и их отдельных групп, ферментативная активность почвы, интенсивность разложения целлюлозы в почве, «дыхание» почвы (выделение СО2).

Наиболее полно изучены агрохимические показатели почв, значительно меньше - агрофизические и биологические.

При рассмотрении почвенных факторов, оказывающих отрицательное влияние на уровень плодородия почвы, отмечаются уплотненность, сцементированность почвенных горизонтов, наличие песчаных или тяжелосуглинистых слоев на небольшой глубине, оглеенных и глеевых почвенных горизонтов, присутствие щебнисто-каменистого материала в верхней части профиля и токсичных для растений легкорастворимых солей.

1.3 Гумус - важнейший показатель плодородия почв и его изменение при интенсивном сельскохозяйственном использовании

Чернозём - это уникальные природные образование с помощью человека постепенно превращается в малогумусные почвы с низким естественным плодородием.

В результате исследований по гумусовому режиму выщелоченного чернозёма в условиях опытного поля кафедры агрохимии были сделаны следующие выводы:

1. длительное применение удобрений и мелиорантов существенно влияет на гумусное состояние чернозёма выщелоченного.

2. максимальные прибавки содержание гумуса наблюдаются на вариантах с органическими и минеральными удобрениями. Внесение органических и минеральных удобрений повышает содержание и подвижного гумуса по всему профилю и увеличивает мощность гумусового горизонта за счёт миграционных форм гумуса.

3. внесение дефеката на органическом фоне повышает содержание гумуса преимущественно в пределах гумусового горизонта и минерализует содержание миграционных форм гумуса. Дефекат на минеральном фоне менее эффективен.

4. аккумуляция гумуса на вариантах с удобрениями наблюдается преимущественно в нижней части профиля, а на вариантах с мелиорантами в верхней полуметровой части профиля.

5. длительное применение удобрений обуславливает деструкцию периферической части молекул гумусовых веществ, внесение дефеката компенсирует этот процесс.(4)

Проблема воспроизводства почвенного плодородия стала перед человеком с самого начала его земледельческой деятельности. Поэтому основная задача современного земледелия - приостановить сокращение запасов гумуса в почве, обеспечить бездефицитный баланс органического вещества.

Исследованиями установлено, что путём запахивания навоза в почву можно компенсировать потери гумуса и несколько увеличить содержание «прогумусовых» веществ в почве. Положительное влияние навоза на гумусовое состояние почвы возрастало с увеличением нормы удобрения. В первый год взаимодействия навоза с почвой - год парования поля содержание гумусовых веществ в почве с учётом компенсации их потери, равной уменьшению в неудобренной почве, в зависимости от нормы навоза повысилось на 0,09% при дозе навоза 40т/га. Максимальное увеличение гумусовых веществ (0,26%) произошло при 80т/га. Дальнейшее повышение дозы не привело к пропорциональному росту количества гумусовых веществ в почве.(8)

Тяжёлый механический состав, разложение большого количества корневых остатков лугово-степных трав в условиях весеннего максимума влаги и наступающей летом относительной сухости способствовали накоплении больших количества гумуса в типичных чернозёмах. Степень выраженности процесса гумусонакопления в них очень высокая, чем обусловлена большая мощность гумусового горизонта (75-105см), интенсивная гумусовая окраска, высокое содержание гумуса и азота во всей гумусированной толще и весьма постепенное уменьшение его с глубиной. В современный период после длительного использования типичных чернозёмов Липецкой области таковы: содержание гумуса высокое (6-10%), запасы его высокие у среднегумусных (470-560т/га) и очень высокие у тучных (650-750т/га) почв. Для чернозёмов типичных легкосуглинистых и тяжелосуглинистых характерны повышенные содержания и запасы органического вещества высокого качества, что положительно влияет на накопление и закрепление в почвенном профиле ряда физических макро- и микроэлементов, водный и тепловой режимы и в конечном итоге на плодородие этих почв.(3)